Qian Lab: Verdens mindste Tic-Tac-Toe-bræt bygget af DNA
Gad vide, hvilket familiemedlem der vil dele de mindste gaver ud denne ferie? Det ville være svært at slå den, California Institute of Technology (Caltech) forskere lige har givet verden - med den mindste version nogensinde af spillet tic-tac-toe. Har tidligere brugt bioteknologi i nanoskala til skabe en kopi af den ikoniske Mona Lisa, i år har Caltech-teamet fulgt op ved at skabe en DNA-baseret version af alles foretrukne tidsspildende pen-og-papir-spil.
Anbefalede videoer
"Inden for DNA-nanoteknologi er forskydning mellem små DNA-strenge blevet brugt i vid udstrækning til at kontrollere dynamik adfærd i molekylære kredsløb og robotter,” fortalte Philip Petersen, en af forskerne på projektet Digitale trends. "I denne undersøgelse opfandt vi en ny mekanisme til at programmere forskydning mellem store DNA-fliser, som åbner muligheden for at skabe nanomaskiner med komplekse, men rekonfigurerbare dele."
Holdets tic-tac-toe-bræt er selvsamlet af ni DNA-origami-fliser. Hver flise har en speciel "lim" på kanterne, som lader den klæbe til de rigtige nabofliser på brættet. Limen er lavet af et sæt DNA-strenge, som binder til hinanden på bestemte måder. Spillere foretager et træk ved at tilføje en DNA-origamibrikke, mærket enten "X" eller "O", i reagensglasset, der indeholder spillepladen. Hver spiller har ni brikker til ni mulige træk. Disse fliser kan derefter bruges til at udskifte tidligere fliser for at indtage deres placering på spillepladen.
At være i stand til at programmere udseendet af disse fliser i nanoskala ved at omarrangere DNA-molekyler er temmelig imponerende. Men det, der gør det mere spændende, er, hvad dette proof of concept kan betyde for fremtiden for nanoteknologi.
"Menneskeskabte maskiner er ofte bygget af modulære komponenter, der kan byttes ind og ud, når det er nødvendigt," Lulu Qian, fortalte adjunkt i bioteknik. "For eksempel, når en computerklynge har en harddiskfejl, kan en hot-swap-disk bruges til at erstatte den ødelagte og løse problemet uden selv at slukke for computeren. Når et digitalkamera er fyldt op med fotos under en lang tur, kan hukommelseskortet nemt udskiftes med et andet... Evnen til effektivt at at omkonfigurere en kompleks del af en maskine er vigtig under en række forskellige omstændigheder, herunder reparation, genopfyldning, opgradering og genbrug af funktionerne i maskiner."
I fremtiden skal maskiner i nanoskala bygget af molekyler også have rekonfigurerbare modulære modulære komponenter. For at gøre dette muligt vil det være vigtigt at finde ud af, hvordan man gør dette ved at programmere i selv-rekonfiguration. Takket være Caltech er vi et skridt nærmere.
Et papir, der beskriver forskningen var for nylig offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications.
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
