Die IT entdeckt die molekulare Welt: Forschende wie von der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) arbeiten daran, winzige DNA-Roboter zu entwickeln, die sich durch den Blutkreislauf bewegen, erkrankte Zellen erkennen und gezielt behandeln sollen. Ein Szenario, das bisher nach Science-Fiction klang.
26. März 2026
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Programmierbare DNA‑Roboter: Forschende erkunden neue Möglichkeiten für Medizin und IT im Nanomaßstab (Bild: © geralt/pixabay.de).
Winzige molekulare Maschinen, die im Körper navigieren, gezielte Therapien verabreichen und sogar Technologien im Nanobereich herstellen können – genau daran wird laut einem Bericht von SciTechDaily aktuell geforscht.
Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Fakultät für Chemie und Pharmazie, NanoBioSciences/BioSysteM-Cluster of Excellence, arbeiten beispielweise daran, programmierbare Nanosysteme zu entwickeln.
So haben die Forschenden mithilfe der sogenannten DNA-Origami-Methode ein Robotersystem aus DNA-Molekülen entwickelt, das sich ähnlich wie ein Computerchip programmieren lässt. Sie sehen hier das Potenzial, mit DNA-Robotern künftig extrem kleine Datenspeicher oder rechnerähnliche Strukturen im Nanobereich zu realisieren.
Noch steht die Entwicklung am Anfang: Aktuell lernen die Teams wie von der LMU, DNA-Strukturen so zu entwerfen, dass sie sich kontrolliert biegen, falten und bewegen lassen. Dabei übertragen sie Prinzipien aus der klassischen Robotik in den Nanomaßstab.
Um aus statischen DNA-Strukturen allgemein funktionale Geräte zu machen, werden biochemische Techniken wie die DNA-Strangverdrängung eingesetzt. Auf diese Weise lassen sich Aktionen direkt in die DNA-Maschine programmieren: Bestimmte „Treibstoff“-Stränge lösen dann Bewegungen oder Formveränderungen mit hoher Präzision aus. Ziel ist es, DNA-Roboter so zu programmieren, dass sie molekulare Anweisungen zuverlässig ausführen können.
In der Medizin könnten solche Systeme langfristig als eine Art „Nano-Chirurg“ agieren: Sie wären in der Lage, erkrankte Zellen im Körper aufzuspüren und lokal zu behandeln, anstatt Medikamente im gesamten Organismus zu verteilen.
Noch sind DNA-Roboter meist statische, isolierte Systeme mit begrenzter Funktionalität. Es fehlen umfassende Datenbanken zu mechanischen Eigenschaften von DNA sowie Simulationswerkzeuge, die das Verhalten komplexer DNA-Maschinen zuverlässig vorhersagen.
Um diese Lücken zu schließen, braucht es eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit; diskutiert werden unter anderem AI-gestützte Designsimulationen und verbesserte biotechnologische Herstellungsverfahren, mit denen sich leistungsfähigere und skalierbare DNA-Roboter realisieren lassen könnten.
Ein zentrales gemeinsames Ziel der Forschung: Die molekulare Welt so gut zu verstehen und zu beherrschen, dass sich künftig präzise, verlässliche Nano-Maschinen für Medizin, IT und andere Hightech-Anwendungen entwickeln lassen.
