Qian Lab: el tablero de tres en raya más pequeño del mundo construido a partir de ADN
¿Se pregunta qué miembro de la familia tacaño entregará los obsequios más pequeños en estas fiestas? Sería difícil superar el que los investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) acaban de ofrecer al mundo: con la versión más pequeña jamás creada del juego tres en raya. Habiendo utilizado previamente la bioingeniería a nanoescala para crear una réplica de la icónica Mona Lisa, Este año, el equipo de Caltech ha seguido creando una versión basada en ADN del juego de lápiz y papel favorito de todos.
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“En la nanotecnología del ADN, el desplazamiento entre pequeñas cadenas de ADN se ha utilizado ampliamente para controlar la dinámica. comportamientos en circuitos moleculares y robots”, dijo Philip Petersen, uno de los investigadores del proyecto. Tendencias digitales. "En este estudio, inventamos un nuevo mecanismo para programar el desplazamiento entre grandes mosaicos de ADN, lo que abre la posibilidad de crear nanomáquinas con partes complejas pero reconfigurables".
El tablero de tres en raya del equipo está autoensamblado a partir de nueve fichas de origami de ADN. Cada ficha tiene un "pegamento" especial en los bordes que le permite adherirse a las fichas vecinas derechas del tablero. Los pegamentos están formados por un conjunto de cadenas de ADN que se unen entre sí de formas específicas. Los jugadores hacen un movimiento agregando una ficha de origami de ADN, etiquetada como "X" u "O", en el tubo de ensayo que contiene el tablero de juego. Cada jugador tiene nueve fichas para nueve movimientos posibles. Estas fichas se pueden usar para cambiar las fichas anteriores y ocupar su ubicación en el tablero de juego.
Ser capaz de programar la apariencia de estos mosaicos a nanoescala reorganizando las moléculas de ADN es bastante impresionante. Pero lo que lo hace más interesante es lo que esta prueba de concepto podría significar para el futuro de la nanotecnología.
"Las máquinas hechas por el hombre a menudo se construyen a partir de componentes modulares que se pueden intercambiar cuando sea necesario". Lulú Qian, nos dijo el profesor asistente de bioingeniería. “Por ejemplo, cuando un grupo de computadoras tiene una falla en el disco duro, se puede usar un disco de intercambio en caliente para reemplazar el que está roto y solucionar el problema sin siquiera apagar la computadora. Cuando una cámara digital se llena de fotografías durante un viaje largo, la tarjeta de memoria se puede cambiar fácilmente por otra... La capacidad de grabar de manera eficiente Reconfigurar una parte compleja de una máquina es importante en diversas circunstancias, incluida la reparación, reposición, actualización y reutilización de las funciones de la máquina. máquinas."
En el futuro, las máquinas a nanoescala construidas a partir de moléculas también necesitarán tener componentes modulares reconfigurables. Para que esto sea posible, será esencial descubrir cómo hacerlo mediante la programación en autoreconfiguración. Gracias a Caltech, estamos un paso más cerca.
Un artículo que describe la investigación fue publicado recientemente en la revista Nature Communications.
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