"Je suis assez excité par cette idée, " a déclaré Castro. " Je pense que nous pouvons finalement construire quelque chose comme un système Transformer, mais peut-être pas tout à fait comme dans les films. Je le considère plutôt comme une nano-machine capable de détecter des signaux tels que la liaison d'une biomolécule, traiter les informations sur la base de ces signaux, puis réagissez en conséquence, peut-être en générant une force ou en changeant de forme."

La méthode de l'origami ADN pour fabriquer des nano-structures est largement utilisée depuis 2006, et est maintenant une procédure standard pour de nombreux laboratoires qui développent de futurs systèmes d'administration de médicaments et de l'électronique. Cela implique de prendre de longs brins d'ADN et de les amener à se plier en différentes formes, puis sécuriser certaines parties avec des "agrafes" faites de brins d'ADN plus courts. La structure résultante est suffisamment stable pour effectuer une tâche de base, comme transporter une petite quantité de médicament à l'intérieur d'une structure d'ADN semblable à un conteneur et ouvrir le conteneur pour le libérer.

Pour créer des nano-machines plus complexes qui pourraient effectuer de telles tâches à plusieurs reprises, Castro a rejoint Haijun Su, également professeur adjoint de génie mécanique et aérospatial à l'Ohio State. Combiné, les deux équipes de recherche ont une expertise en nanotechnologie, biomécanique, ingénierie des machines et robotique.

Castro a déclaré qu'il y a deux clés à leur approche unique pour concevoir et contrôler le mouvement des machines. La première consiste à assouplir certaines parties de la structure. Ils fabriquent des pièces flexibles à partir d'ADN simple brin, et des parties plus rigides d'ADN double brin.

La deuxième clé consiste à « régler » les structures de l'ADN afin que les mouvements des machines soient réversibles et reproductibles. Les chercheurs parsèment leurs structures de brins d'ADN synthétiques qui pendent des bords comme l'auvent d'un toit. Plutôt que de joindre des parties de la machine ensemble de façon permanente, ces brins sont conçus pour agir comme des bandes d'attaches à boucles et à crochets - ils se collent ou se décollent en fonction des signaux chimiques de l'environnement de la machine.

Dans le laboratoire, Les doctorants Alexander Marras et Lifeng Zhou ont prélevé de longs brins d'ADN d'un bactériophage - un virus qui infecte les bactéries et est inoffensif pour l'homme - et les ont « agrafés » avec de courts brins d'ADN synthétique.