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Ärzte im OP: Schon bald sollen Nanobots einen Teil ihrer Arbeit übernehmen und zum Beispiel Krebs heilen.
Ärzte im OP: Schon bald sollen Nanobots einen Teil ihrer Arbeit übernehmen und zum Beispiel Krebs heilen. (Bild: Phalinn Ooi/CC BY 2.0)

Die Logik der DNA-Nanobots

Real hingegen ist schon jetzt eine andere Funktion, die Ido Bachelet kürzlich verwirklicht hat. Die beiden Schlösser aus DNA, die die DNA-Nanobots geschlossen halten, arbeiten wie ein logischer UND-Operator: Nur wenn das erste Schloss UND das zweite Schloss auf die richtigen Proteine auf einer Zelle treffen, öffnet sich der Nanobot und präsentiert seine Werkzeuge. Es gibt aber außer Proteinen noch andere mögliche Schlüssel, die selbst aus DNA bestehen.

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Führen Nanobots anstatt der Werkzeuge diese Schlüssel für andere Nanobots mit sich, wird es kompliziert: Verschiedene Schlüssel und unterschiedliche Kombinationen von Schlössern kann man so kombinieren, dass alle möglichen logischen Operationen am Ende dabei herauskommen, zum Beispiel so, dass sich ein Nanobot nur öffnet, wenn eine Zelle über einen Proteinschlüssel für das eine oder über einen Protein-Schlüssel für das andere Schloss des Nanobots verfügt.

Wirklich entscheidend dabei ist dies: Mit einer Toolbox aus Und- und Oder-Verknüpfungen kann man jedes beliebige Programm schreiben, wie auf einem Computer. So könnten Schwärme unterschiedlicher DNA-Nanobots ein Programm ergeben, das bei spezifischen Inputs - Anwesenheit bestimmter Zellen oder Erreger - spezifische Outputs liefert - dieses Werkzeug wird rausgeholt oder jenes.

Eine zweite Nano-Revolution?

"Nach Feynman haben wir schon eine Nanotechnologie aus Silizium entwickelt: Transistoren in Computerchips, die Programme ausführen", sagt Douglas. Doch damit kämen wir langsam ans Ende der Miniaturisierung. "Wenn man sich nun aber anschaut, woraus wir, die Schöpfer dieser Technologie, bestehen, dann erkennt man, dass die Evolution Materialien entwickelt hat, die auf noch kleinerem Maßstab Programme ausführen. Vielleicht sogar auf dem kleinstmöglichen Maßstab."

Die Bausteine des Lebens, DNA, RNA und Proteine, könnten also die Bauteile einer neuen, noch kleineren Nanotechnologie werden. Feynmans Vortrag vor fast 60 Jahren markierte den Startpunkt für eine exponentielle Entwicklung, Moores Gesetz folgend in den Mikrokosmos und dann in den Nanokosmos hinein. Biomoleküle wie DNA und Proteine als Material der Informationsverarbeitung stehen erst heute am Beginn einer zweiten Nanorevolution, die Feynman prophezeite: hin zu Ärzten, die man runterschlucken kann. Aber um in seinen Begriffen zu bleiben: Ganz unten gibt es noch immer jede Menge Platz.

 Nanobots können das Immunsystem umprogrammieren

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tingelchen 25. Jan 2016

Wie errechnet sich die Quote? Es ist zwar richtig das man bei privaten einen Eigenanteil...

GreenD 25. Jan 2016

Yep, die Idee, Nanopartikel (ob nun aus DNA oder einem anderen Material) zur...

subangestellt 21. Jan 2016

Herr Hohmann veröffentlichte in einem c't-Editorial eine Kurzgeschichte, die Nano-Bots...

Mastercontrol 21. Jan 2016

Also ich bin Technik Fan und informiere mich immer gerne über solche Techniken. Gibt dazu...

Lagganmhouillin 17. Jan 2016

"Erstens sind Transistoren 3-dimensionale gebilde, weshalb eine Größenangabe von 7 nm...



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