“หุ่นยนต์ดอกไม้ DNA” เล็กกว่าเส้นผม ส่งยาได้ตรงจุดระดับเซลล์ !
นักวิทยาศาสตร์จาก University of North Carolina (UNC) พัฒนาเทคโนโลยีสุดล้ำที่เรียกว่า “หุ่นยนต์ดอกไม้ DNA” (DNA Flower Robots) หุ่นยนต์ระดับนาโนที่สามารถ “พับ” และ “คลายตัว” ได้เองตามสภาพแวดล้อม เช่น การใช้ ความเป็นกรด-ด่าง ภายในร่างกายมนุษย์ เพื่อช่วยในการควบคุมการพับและคลาย โดยถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการ ส่งยาแบบเฉพาะจุด (Targeted Drug Delivery) ช่วยให้สงยาไปถึงยังบริเวณต่าง ๆ ในร่างกายได้อย่างแม่นยำ ลดผลข้างเคียง และเพิ่มประสิทธิภาพของการรักษา
หุ่นยนต์ดอกไม้ DNA คืออะไร ?
หุ่นยนต์ดอกไม้ DNA (DNA Flower Robot) คือหุ่นยนต์จิ๋วแบบนิ่ม (Microscopic Soft Robots) ที่สามารถ เลียนแบบพฤติกรรมการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตจริง ได้อย่างน่าทึ่ง หุ่นยนต์เหล่านี้ทำจาก ดีเอ็นเอสังเคราะห์และวัสดุนาโนอัจฉริยะ ที่มีความยืดหยุ่นสูง และสามารถ “ตอบสนอง” ต่อสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ หรือสารเคมีรอบข้าง ได้เหมือนกับเซลล์ในร่างกายของสิ่งมีชีวิต
หุ่นยนต์ดอกไม้ DNA จึงเรียกได้ว่าเป็นนาโนหุ่นยนต์ขนาดเล็กระดับโมเลกุล ที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นจาก สายดีเอ็นเอ (DNA strands) ผสมกับวัสดุอนินทรีย์ (Inorganic Materials) โดยทีมวิจัยของ UNC ใช้เทคนิค Self-Assembly ทำให้โมเลกุลจัดเรียงตัวกันเป็นรูปร่างคล้ายดอกไม้จิ๋ว ซึ่งสามารถพับและกางออกได้อย่างรวดเร็วภายในไม่กี่วินาที
คุณสมบัติสำคัญของ “ดอกไม้ DNA”
สามารถตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมได้ (Responsive) เช่น เมื่อเจอสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด หุ่นจะ “คลายตัว” เพื่อปล่อยยาออกมา
ควบคุมการทำงานแบบอัตโนมัติ ทำให้ไม่ต้องใช้พลังงานจากภายนอก
มีความแม่นยำระดับนาโนเมตร เหมาะสำหรับการทำงานภายในร่างกายมนุษย์
การทำงานของหุ่นยนต์ “ดอกไม้ DNA”
เมื่อ “ดอกไม้ DNA” ถูกส่งเข้าสู่ร่างกาย มันจะทำหน้าที่เหมือน “ระบบส่งยาอัจฉริยะ” โดย
ตรวจจับสภาพแวดล้อมในบริเวณเป้าหมาย เช่น ความเป็นกรดของเซลล์มะเร็ง
เปลี่ยนรูปร่างเพื่อเปิดหรือปิดโครงสร้าง
ปล่อยสารออกฤทธิ์ทางยา (Drug Molecule) เฉพาะในบริเวณดังกล่าว
กลไกนี้ทำให้ยาถูกส่งไปตรงจุด ลดการกระจายไปยังเซลล์ปกติ ช่วย ลดผลข้างเคียงจากยาเคมีบำบัดได้อย่างมาก
ศักยภาพของดอกไม้ DNA ในการแพทย์สมัยใหม่
เทคโนโลยี DNA Flower Robots เปิดประตูใหม่ให้กับวงการ นาโนเมดิซีน (Nanomedicine) และ ชีววิทยาสังเคราะห์ (Synthetic Biology) โดยมีการคาดการณ์ว่าจะสามารถนำมาใช้ได้ในหลายด้าน เช่น
รักษาโรคมะเร็งแบบเฉพาะจุด (Targeted Cancer Therapy) ปล่อยยาเฉพาะในเนื้องอกโดยไม่กระทบอวัยวะอื่น
ระบบส่งยาแบบควบคุมเวลา (Controlled Release Drug System) ปรับการปล่อยยาแบบอัตโนมัติตามเวลาหรือสัญญาณจากร่างกาย
ตรวจจับสารชีวเคมี (Biosensing)
ใช้ตรวจหาเชื้อโรคหรือความผิดปกติของเซลล์ในระยะเริ่มต้น
ความท้าทายและขั้นตอนต่อไป
แม้นวัตกรรมนี้จะมีศักยภาพสูง แต่ยังอยู่ในขั้นตอนการทดลองในห้องแล็บ
นักวิจัยยังต้องพิสูจน์ว่า
ระสามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมจริงของร่างกายมนุษย์
ปลอดภัยต่อเนื้อเยื่อและระบบภูมิคุ้มกัน
สามารถผลิตได้ในระดับอุตสาหกรรมและมีราคาที่เข้าถึงได้
หากประสบความสำเร็จ “หุ่นยนต์ดอกไม้ DNA” อาจกลายเป็นรากฐานของ หุ่นยนต์ทางการแพทย์ (Medical Nanorobots) ที่ใช้งานได้จริงในอนาคต
แหล่งที่มา : interestingengineering.com/
Tag
ยอดนิยมในตอนนี้