레고로 만든 로봇이 DNA 기계를 만든다

Oct 20, 2023

labsas/iStock

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애리조나 주립대학교(ASU)의 독창적인 생명공학자 팀은 어린 시절 향수의 힘을 활용하여 DNA 종이접기 연구의 오랜 과제에 대한 창의적인 솔루션을 공개했습니다.

그들은 자가 조립 DNA 종이접기 나노구조를 정제하기 위한 저렴하고 매우 효과적인 그래디언트 믹서를 구축하기 위해 LEGO 로봇 키트를 성공적으로 사용했습니다. PLOS ONE을 발표한 논문에 자세히 설명된 이 혁신적인 혁신은 과학자들이 DNA 종이접기 합성에 접근하는 방식에 혁명을 일으킬 것을 약속합니다.

DNA 종이접기 구조의 생성은 나노구조의 정확한 정제가 필요한 복잡한 과정입니다. 전통적으로 이 정제 단계에는 경사 혼합기라고 불리는 값비싼 장비를 사용하는 속도대 원심분리가 포함되었습니다. 그러나 ASU의 독창적인 사고 방식은 LEGO의 상징적인 플라스틱 벽돌도 과학적 발전을 위해 용도가 변경될 수 있음을 보여주었습니다.

간단한 베이스 위에 단일 팔 장치로 복잡하게 조립된 다채로운 블록을 갖춘 LEGO 로봇을 상상해보세요. 장난스러운 모습에 속지 마십시오. 이 독창적인 로봇은 DNA 종이접기 환경을 영원히 바꿀 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

이 놀라운 LEGO 작품의 작동 방식을 자세히 살펴보겠습니다. 로봇의 단일 팔은 DNA 종이접기 재료로 채워진 원통형 튜브를 단단히 부착할 수 있는 플랫폼을 능숙하게 안내합니다.

하지만 회전하는 마법이 일어나기 전에 튜브는 수직으로 배치되고 뚜껑이 닫혀 지저분한 사고를 방지합니다. 모든 것이 제자리에 있으면 로봇은 우아하고 느린 회전을 시작하여 튜브 내부의 재료를 동조하여 그라데이션으로 원활하게 혼합합니다.

성공의 열쇠는 수직에서 수평으로의 전환에 있습니다. 튜브를 수평 위치로 낮추면 빠르게 회전하여 내용물을 효과적으로 층층이 쌓인 그라데이션으로 분리합니다. 마치 LEGO 엔지니어링 마법을 눈앞에서 목격하는 것과 같습니다.

놀랍게도 테스트 결과는 그 뒤에 숨은 창의성만큼이나 인상적이었습니다. LEGO 로봇은 필요한 재료를 효율적으로 혼합하고 분리하여 값비싼 상용 로봇과 동등한 수준임을 입증했습니다. 게다가 이 DIY DNA 종이접기 정제 키트는 가격이 아주 저렴했습니다.

팀의 LEGO 혼합물에는 두 개의 작지만 강력한 LEGO 모터가 포함되어 있습니다. 하나는 배치용이고 다른 하나는 회전 동작용입니다. 이 수완이 풍부한 과학자들은 3D 프린터를 사용하여 독창적인 튜브 홀더를 제작하여 다양한 첨단 기술의 융합을 더욱 선보였습니다.

이 발견의 잠재력은 DNA 종이접기 그 이상으로 확장됩니다. ASU의 연구원들은 다양한 고가의 실험실 기계에 대한 저렴한 대안을 개발하기 위해 동일한 창의적인 접근 방식을 사용할 수 있다고 강조합니다. LEGO로 구동되는 실험실의 비전은 사람들이 상상하는 것만큼 터무니없는 것이 아닐 수도 있습니다.