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यह अब दिनों के बजाय डीएनए 'नैनोरोबॉट्स' को डिजाइन करने में कुछ मिनट लेता है; ऐसे

कभी-कभी दूर-दूर के भविष्य में, शोधकर्ता स्वीकार करते हैं, छोटे डीएनए-आधारित रोबोट और अन्य नैनोडिवाइस हमारे शरीर के अंदर दवा पहुंचाएंगे, घातक सूक्ष्मजीवों की उपस्थिति को अलग करेंगे, और उत्तरोत्तर अधिक मामूली हार्डवेयर बनाने में मदद करेंगे। वैज्ञानिक उस भविष्य की ओर एक और उपकरण बनाकर आगे बढ़े, जो उस समय के एक छोटे से हिस्से में पहले की तुलना में काफी अधिक जटिल डीएनए रोबोट और नैनोडिवाइस की योजना बना सकता है। विश्लेषकों ने एक ऐसा उपकरण बनाया है जो जटिल डीएनए रोबोट और नैनो उपकरणों की योजना दिनों के बजाय मिनटों में बना सकता है।





जर्नल नेचर मैटेरियल्स में आज वितरित एक पेपर में, ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी के विशेषज्ञ - पिछले डिजाइनिंग डॉक्टरेट के छात्र चाओ-मिन हुआंग द्वारा संचालित - ने नए प्रोग्रामिंग का खुलासा किया जिसे वे मैजिकडीएनए कहते हैं। यह उत्पाद वैज्ञानिकों को डीएनए के माइनसक्यूल स्ट्रैंड्स लेने और उन्हें रोटर्स और पिवोट्स जैसे भागों के साथ जटिल डिजाइनों में समेकित करने के लिए योजना बनाने में सहायता करता है जो ड्रग कन्वेन्शन सहित उपक्रमों के वर्गीकरण को स्थानांतरित और समाप्त कर सकते हैं। एक लाभ यह है कि यह विश्लेषकों को पूरी योजना को 3-डी में वास्तविक रूप से करने की अनुमति देता है। पूर्व योजना उपकरणों ने केवल 2-डी में निर्माण की अनुमति दी, विशेषज्ञों को 3-डी में अपनी अभिव्यक्तियों की योजना बनाने के लिए बाध्य किया। यह निहित आर्किटेक्ट अपने उपकरणों को अत्यधिक दिमागी दबदबा नहीं बना सका।

उत्पाद अतिरिक्त रूप से फ़ैशनर्स को डीएनए संरचनाओं को 'बेस अप' या 'टॉप-डाउन' बनाने की अनुमति देता है। 'बेस अप' योजना में, वैज्ञानिक डीएनए के एकवचन स्ट्रैंड लेते हैं और निष्कर्ष निकालते हैं कि उन्हें अपनी ज़रूरत के डिज़ाइन में एक साथ कैसे रखा जाए, जो आस-पास के उपकरण निर्माण और गुणों पर ठीक अधिकार की अनुमति देता है। हालांकि, वे इसी तरह 'टॉप डाउन' दृष्टिकोण अपना सकते हैं जहां वे चुनते हैं कि उनके सामान्य उपकरण को गणितीय रूप से कैसे बनाया जाना चाहिए और बाद में रोबोट को कैसे डीएनए स्ट्रैंड्स को इकट्ठा किया जाना चाहिए। एकवचन खंड गुणों पर सटीक शक्ति बनाए रखते हुए दोनों को समेकित करना सामान्य गणित की गहनता को ध्यान में रखता है। उत्पाद का एक अन्य महत्वपूर्ण घटक यह है कि यह पुनर्मूल्यांकन की अनुमति देता है कि नियोजित डीएनए उपकरण कैसे आगे बढ़ेंगे और वास्तविकता में काम करेंगे।



यह उत्पाद वैज्ञानिकों को डीएनए के माइनसक्यूल स्ट्रैंड्स को लेने और उन्हें रोटर्स और पिवोट्स जैसे भागों के साथ जटिल डिजाइनों में शामिल करने के लिए योजना बनाने में सहायता करता है जो ड्रग कन्वेन्शन सहित असाइनमेंट के वर्गीकरण को स्थानांतरित और समाप्त कर सकते हैं। जांच के सह-निर्माता कार्लोस कास्त्रो और ओहियो स्टेट में मैकेनिकल और वैमानिकी डिजाइन के साथी शिक्षक कार्लोस कास्त्रो ने कहा कि विशेषज्ञ कई वर्षों से नीरस मैनुअल एडवांस के साथ अधिक धीमे उपकरणों के साथ ऐसा कर रहे हैं।



कास्त्रो के अनुसार, जिन नैनो उपकरणों की योजना बनाने में वैज्ञानिकों को कुछ दिन लग सकते थे, अब उन्हें केवल कुछ मिनट लगते हैं। इसके अलावा, वर्तमान में वैज्ञानिक काफी अधिक अप्रत्याशित - और मूल्यवान - नैनो उपकरण बना सकते हैं। ओहियो स्टेट में मैकेनिकल और एविएशन डिज़ाइन के शिक्षक सह-निर्माता हाई-जून सु का कहना है कि पूर्व अनुभव के कारण वे लगभग छह अलग-अलग खंडों के साथ उपकरणों को बनाने में सक्षम हैं और उन्हें जोड़ों और पिवोट्स के साथ जोड़ते हैं और उन्हें निष्पादित करने का प्रयास करते हैं। जटिल आंदोलनों।

वह आगे कहते हैं कि इस उत्पाद की सहायता से रोबोट या अन्य उपकरणों को 20 सेगमेंट के साथ बनाना मुश्किल नहीं है जो नियंत्रित करने के लिए बहुत आसान हैं। यह नैनो-उपकरणों की योजना बनाने की उनकी क्षमता में एक विशाल प्रगति है जो कि वैज्ञानिकों को जो भी करने की आवश्यकता है, जटिल गतिविधियों को पूरा कर सकते हैं। उत्पाद में लाभों का एक वर्गीकरण है जो शोधकर्ताओं को बेहतर, अधिक सहायक नैनो-उपकरणों की योजना बनाने में मदद करेगा और - वैज्ञानिकों का विश्वास है - उनके सामान्य उपयोग में आने से पहले के समय को संक्षिप्त करें।



एक फायदा यह है कि यह विशेषज्ञों को पूरी योजना को 3डी में सही मायने में करने की अनुमति देता है। पूर्व योजना उपकरणों ने केवल 2D में निर्माण की अनुमति दी, विशेषज्ञों को 3D में अपनी अभिव्यक्तियों की योजना बनाने के लिए विवश किया। यह निहित प्रवर्तक अपने उपकरणों को अत्यधिक दिमागी दबदबा नहीं बना सके। कास्त्रो ने कहा कि दोनों को समेकित करना सामान्य गणित की गहनता को ध्यान में रखते हुए एकवचन खंड गुणों पर सटीक नियंत्रण रखता है। उत्पाद का एक अन्य महत्वपूर्ण घटक यह है कि यह इस बात के मनोरंजन की अनुमति देता है कि नियोजित डीएनए उपकरण कैसे आगे बढ़ेंगे और वास्तविकता में काम करेंगे।

कास्त्रो के अनुसार, इन डिजाइनों को जितना अधिक जटिल रूप से बनाया जाता है, उतना ही यह तय करना मुश्किल हो जाता है कि वे किस तरह के होंगे और कैसे काम करेंगे। डिवाइस वास्तव में कैसे काम करेंगे, इसकी नकल करने का विकल्प होना बुनियादी है। अन्यथा, वैज्ञानिक एक टन समय के माध्यम से जलते हैं। उत्पाद की क्षमता की एक प्रदर्शनी के रूप में, ओहियो स्टेट में पदार्थ और बायोमोलेक्यूलर डिजाइनिंग में डॉक्टरेट की समझ रखने वाली सह-निर्माता अंजेलिका कुसिनिक ने विश्लेषकों को उत्पाद द्वारा नियोजित कई नैनोस्ट्रक्चर बनाने और चित्रित करने के लिए प्रेरित किया।

उनके द्वारा बनाए गए उपकरणों के एक हिस्से में पंजे के साथ रोबोट हथियार शामिल हैं जो अधिक मामूली चीजें प्राप्त कर सकते हैं, और 100 नैनोमीटर आकार का निर्माण जो एक विमान जैसा दिखता है ('विमान' मानव बाल की चौड़ाई से कई गुना कम है)। कास्त्रो ने कहा कि अधिक अप्रत्याशित नैनो उपकरण बनाने की क्षमता का मतलब है कि वे अधिक मूल्यवान चीजें हासिल कर सकते हैं और यहां तक ​​कि एक उपकरण के साथ विभिन्न उपक्रमों को भी पूरा कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, डीएनए रोबोट होना एक बात है, जो संचार प्रणाली में डालने के बाद, एक विशिष्ट सूक्ष्म जीव को पहचान सकता है। कास्त्रो ने कहा कि उन्हें उम्मीद है कि अगले कई वर्षों तक मैजिकडीएनए प्रोग्रामिंग का उपयोग कॉलेजों और अन्य परीक्षा प्रयोगशालाओं में किया जाएगा। जो भी हो, आगे चलकर इसका उपयोग बढ़ाया जा सकता है।

'डीएनए नैनोटेक्नोलॉजी में अधिक से अधिक व्यावसायिक रुचि होने का अवसर मिल रहा है,' उन्होंने कहा। 'मुझे लगता है कि अगले पांच से 10 वर्षों में हम डीएनए नैनोडेविसेस के व्यावसायिक उपयोग देखना शुरू कर देंगे और हमें उम्मीद है कि यह उत्पाद इसे चलाने में मदद कर सकता है।'