Ilmuwan Mulai Gunakan DNA Sebagai Material Robot Nano

SELAMA ini, DNA dikenal luas sebagai molekul pembawa informasi genetik. Namun, para ilmuwan mulai memandang DNA dengan cara yang sangat berbeda, sebagai material bangunan untuk robot. Di berbagai laboratorium dunia, peneliti telah berhasil melipat DNA menjadi komponen bergerak yang mampu mencengkeram, membungkuk, dan merespons sinyal eksternal.

Konsep yang terdengar futuristik ini kini bertransformasi menjadi tantangan teknik yang nyata. Pertanyaan besarnya bukan lagi apakah DNA bisa membentuk mesin, melainkan apakah mesin-mesin tersebut dapat dikendalikan dan diproduksi secara massal untuk kebutuhan medis serta manufaktur.

Membangun Perangkat Keras Skala Molekuler

Tim peneliti dari Peking University (PKU), termasuk insinyur Lifeng Zhou, berpendapat DNA sudah berperilaku seperti perangkat keras (hardware) pada skala molekuler. Dengan metode "DNA Origami", untaian pendek digunakan untuk melipat untaian panjang menjadi struktur tertentu.

Baca juga : Penerapan Bioteknologi Pertanian, Teknik Rekayasa Genetika, dan Sel Kalus

Bagian untaian ganda yang kaku berfungsi sebagai struktur utama, sementara untaian tunggal memberikan fleksibilitas untuk engsel dan sambungan. Sejak 2015, desain ini telah menciptakan sendi skala nano yang bisa berayun seperti pintu atau memanjang seperti penggeser.

Terobosan di Dunia Medis dan Industri

Sektor kesehatan menjadi pendorong utama teknologi ini karena tubuh manusia sudah terbiasa beroperasi dengan molekul, sehingga DNA tidak dianggap sebagai benda asing oleh sistem imun.

Beberapa pencapaian luar biasa telah tercatat:

Baca juga : Ilmuwan Jepang Ciptakan Baterai dari Keringat yang Bisa Dicetak Printer

• Deteksi Virus: Pada 2024, sebuah pencengkeram nano (nanogripper) berhasil menangkap virus SARS-CoV-2 dalam air liur hanya dalam waktu 30 menit.
• Pengobatan Kanker: Robot DNA lainnya berhasil membawa obat pembeku darah langsung ke pembuluh darah tumor pada tikus, dan hanya melepaskannya setelah mencapai target.

Di luar medis, struktur DNA berfungsi sebagai cetakan presisi untuk menempatkan partikel nano dengan akurasi sub-nanometer, sebuah langkah penting bagi pengembangan perangkat optik dan elektronik molekuler masa depan.

Tantangan Kendali dan Produksi Massal

Meski menjanjikan, tantangan terbesar muncul pada skala mikroskopis. Pergerakan molekul yang konstan, atau dikenal sebagai gerak Brown, membuat komponen kecil ini mudah goyah dan kehilangan bentuk. Selain itu, biaya produksi dan kecepatan proses baca-tulis file molekuler masih terlalu mahal untuk penggunaan sehari-hari.

Untuk membawa teknologi ini ke dunia nyata, para peneliti mulai melirik proses fermentasi bakteri E. coli guna menghasilkan untaian DNA panjang dalam skala besar secara murah dan efisien.

"Robot masa depan tidak hanya akan terbuat dari logam dan plastik," tulis tim peneliti dalam studi yang diterbitkan di jurnal SmartBot.

Transisi dari eksperimen laboratorium menuju disiplin teknik yang andal kini bergantung pada penciptaan desain yang lebih kokoh dan sistem kontrol yang lebih cerdas. Jika berhasil, robot DNA akan segera keluar dari laboratorium untuk menjalankan tugas-tugas rumit di dalam tubuh manusia. (Earth/Z-2)