Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 18/08/2006 23:51 (GMT+7)

Ưng dụng công nghệ nano - Chế tạo nhà máy và máy tính bằng ADN

Người đầu tiên nhìn thấy tiềm năng của ADN vượt ra ngoài lĩnh vực sinh học thuần túy là nhà hóa học Naiman Seeman thuộc Đại học New York (Mỹ). Cách đây hơn 20 năm, ông đã bắt đầu nghĩ ra ý tưởng can thiệp vào quá trình hình thành gen trong ADN để thực hiện các ứng dụng hữu ích khác. Trong khi quá trình tương tác của hầu hết các phân tử được điều khiển tự nhiên, ADN có mật mã mà những nhà nghiên cứu xác lập lại để điều khiển những phân tử ADN nào có thể liên kết với nhau. Mục đích của kỹ thuật liên kết này là tạo ra những nhà máy cực nhỏ có thể sản xuất các phân tử theo yêu cầu, cũng như những thành phần điện tử nhỏ hơn gấp hàng chục lần so với giới hạn hiện tại. “Sản xuất nano là xu hướng chúng ta đang hướng đến, và nó sẽ sớm trở thành hiện thực”, Seeman cho biết.


ADN trong tự nhiên là một chuỗi dài các nucleotide có mã gen riêng và liên kết với nhau theo cấu trúc nhất định. Tận dụng bản chất cấu trúc của ADN, các nhà khoa học đã tạo ra được nhiều phiên bản ADN có cấu trúc theo ý muốn. Thomas LaBean thuộc Đại học Duke và những đồng nghiệp khác từng tạo ra một cấu trúc với nhiều đoạn ADN. Họ đã sử dụng chương trình máy tính viết mã cho các chuỗi khác nhau, được tổng hợp sau đó theo phương pháp sinh học chuẩn để tạo ra nhiều bản sao của cấu trúc mong muốn. Các nhà khoa học cũng đã có những bước tiến trong việc tiến tới sản xuất các thành phần điện tử nano khi có thể gắn các vật liệu hoạt động như kim loại, bán dẫn và chất cách điện vào những phân tử ADN cụ thể để có thể mang đến những vị trí định trước. Kỹ thuật này đã được sử dụng vào việc chế tạo một bóng bán dẫn đơn giản, cũng như dây kim loại. Bằng cách sử dụng những chuỗi phân tử giống ADN tự lắp ráp để cung cấp những khung đỡ cho các mạch điện tử cỡ nano, các nhà khoa học tin rằng sẽ có thể vượt qua giới hạn hàng chục nanomét mà các kỹ thuật sản xuất chip máy tính hiện tại khó có thể thực hiện được. Công nghệ này sẽ giúp chế tạo những máy tính và những thiết bị điện tử khác không những có kích thước nhỏ hơn mà còn có tính năng mạnh hơn.


Bên cạnh việc điều khiển cấu trúc của các ADN lắp ráp, những nhà nghiên cứu cũng có thể sử dụng các thành phần ADN gắn kèm cụ thể để di chuyển các phân tử ADN khác. Một trong những trình diễn đầu tiên của kỹ thuật này xuất hiện hồi năm 2000, khi một nhóm nghiên cứu của công ty Lucent Technologies ở New Jersey chế tạo được một phân tử ngắn hình chữ V hoạt động như cái kẹp phân tử, và có thể đóng/mở cái kẹp này khi đưa vào một phân tử ADN khác gọi là chuỗi đóng, kéo hai đầu của chữ V lại, và một phân tử ADN nữa gọi là chuỗi mở, kéo chuỗi đóng ra khỏi kẹp. Bằng cách sử dụng kỹ thuật tương tự, Seeman cùng đồng nghiệp năm 2004 cũng từng tạo ra một phân tử ADN có 2 chân có thể đi được. Hai chân của nó được gắn vào một sàn ADN bằng các chuỗi đóng và cất bước khi nhóm nghiên cứu đưa vào các chuỗi mở để thả từng chân một.

Mới đây, Seeman cùng đồng nghiệp đã đưa các robot ADN này vào hoạt động bằng cách kết hợp chúng vào một chuỗi tự lắp ráp. Thiết bị hỗn hợp tập hợp nhiều chuỗi phân tử, hay polymer, từ một dung dịch và kết hợp chúng với nhau. Bằng cách điều khiển vị trí của các robot nano, những nhà nghiên cứu có thể xác định sự sắp xếp polymer thành phẩm. Seeman hy vọng dây chuyền lắp ráp nhỏ này có thể được mở rộng thành nhà máy nano để có thể tổng hợp toàn bộ polymer đồng bộ. Thử thách khá lớn hiện nay là chuyển từ các chuỗi cấu trúc 2 chiều (2D) sang cấu trúc 3D. Chiều mở rộng sẽ cho phép sản xuất các phân tử tinh vi hơn, cũng như các mạch điện tử có mật độ dày hơn. Trong một tương lai không xa, các bác sĩ sẽ có thể tiêm những phiên bản khác nhau của các thiết bị ADN tự động kiểu này vào cơ thể bệnh nhân, như những bộ cảm biến sinh học hay như những hệ thống có thể phát thuốc đến những vùng cụ thể như khối u hay huyết khối.

Nguồn: baocantho.com.vn 9/7/2006

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Tôn vinh tinh hoa đạo học, tiếp nối mạch nguồn hiền tài dân tộc
Từ ngày 5 - 15/11, thành phố Hà Nội tổ chức chuỗi hoạt động kỷ niệm 950 năm thành lập Quốc Tử Giám (1076–2026), với nhiều chương trình văn hóa, nghệ thuật, triển lãm, trải nghiệm di sản và hội thảo khoa học. Đây là dịp tôn vinh những giá trị bền vững của nền Quốc học Việt Nam, khơi dậy truyền thống hiếu học, tôn sư trọng đạo và tinh thần trọng dụng hiền tài.
Đắk Lắk: Phản biện hồ sơ Dự án nhà máy điện gió, điện mặt trời
Sáng 29/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh đã tổ chức Hội đồng góp ý, phản biện xã hội và phản biện khoa học đối với hồ sơ đề nghị chấp thuận chủ trương đầu tư Dự án Nhà máy điện gió E&M Đắk Lắk tại xã Ea Knốp và xã Cư Prao; Dự án Nhà máy điện mặt trời Jang Pông 2 tại xã Ea Wer.
Góp ý Luật luật An toàn, vệ sinh lao động: Lấy bảo vệ con người và quản trị rủi ro làm trung tâm
Ngày 30/10/2026, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp Hội Khoa học Kỹ thuật An toàn Vệ sinh Lao động Việt Nam (VOSHA) tổ chức Hội thảo "Góp ý dự thảo Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật An toàn, vệ sinh lao động". Hội thảo do PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch VUSTA và GS.TS Lê Vân Trình, Chủ tịch VOSHA đồng chủ trì.
VUSTA công bố các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt
Ngày 30/10/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã trang trọng tổ chức Hội nghị công bố các quyết định quan trọng về công tác cán bộ. Lãnh đạo VUSTA đã trao quyết định nghỉ hưu hưởng chế độ cho 02 cán bộ, chuyên viên, đồng thời trao các quyết định điều động, bổ nhiệm cán bộ chủ chốt nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển trong giai đoạn mới.
Liên hiệp Hội Việt Nam hưởng ứng tháng “Vì người nghèo”
Sáng 27/10, tại Hội trường xã Quốc Oai, Khối thi đua các tổ chức thuộc lĩnh vực Khoa học - Kinh tế - Pháp luật - Giáo dục - Đối ngoại thuộc Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam phối hợp với Ủy ban MTTQ Việt Nam thành phố Hà Nội, Hội Luật gia thành phố Hà Nội và xã Quốc Oai tổ chức Hội nghị “Nghe dân nói, nói dân nghe” và thực hiện Tháng cao điểm vì người nghèo 2026.
Thủ tướng mong muốn đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng kiến tạo chuỗi giá trị mới
Phát biểu tại Diễn đàn Kinh tế mùa Thu 2026, Thủ tướng Lê Minh Hưng khẳng định Việt Nam mong muốn các đối tác quốc tế không chỉ đầu tư, sản xuất tại Việt Nam mà cùng nghiên cứu, phát triển công nghệ, đổi mới sáng tạo và kiến tạo những chuỗi giá trị mới.
Tạo động lực tăng trưởng xanh từ khoa học, công nghệ
Chính phủ Việt Nam nhiều lần khẳng định quan điểm "không đánh đổi môi trường lấy tăng trưởng kinh tế". Trong bối cảnh đó, việc giải quyết hài hòa mối quan hệ giữa yêu cầu tăng trưởng nhanh và bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu thông qua các giải pháp khoa học, công nghệ đang trở thành yêu cầu cấp thiết hiện nay.
Hội nghị Đoàn Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam lần thứ nhất (khóa IX)
Chiều 28/10, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức Hội nghị Đoàn Chủ tịch lần thứ nhất (khóa IX), nhiệm kỳ 2026 - 2031. Hội nghị tập trung thảo luận, đóng góp ý kiến vào các dự thảo văn bản nền tảng quan trọng, đánh giá kết quả hoạt động từ sau Đại hội IX, đồng thời đề ra nhiệm vụ trọng tâm đến cuối năm 2026.
Hội nghị BCH Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam tháng 10/2026: Tập trung lãnh đạo, chỉ đạo triển khai các nhiệm vụ trọng tâm
Sáng 28/10, tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội nghị Ban Chấp hành Đảng bộ nhằm đánh giá kết quả công tác tháng 10, xác định nhiệm vụ trọng tâm tháng 11/2026 và triển khai một số nội dung quan trọng liên quan đến công tác xây dựng Đảng.
GS.VS. Châu Văn Minh: Tăng cường kết nối khoa học, nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe nhân dân
Ngày 25/10/2026, tại Hà Nội, GS.VS. Châu Văn Minh, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), đã tham dự và phát biểu tại Hội nghị khoa học “Cập nhật các tiến bộ mới trong quản lý bệnh tiêu hóa và gan mật”, kết hợp kỷ niệm 8 năm thành lập Viện Nghiên cứu và Đào tạo Tiêu hóa, Gan mật.