Qian Lab: Maailman pienin DNA: sta valmistettu Tic-Tac-Toe Board
Mietitkö, kuka penniä nipistävä perheenjäsen jakaa pienimmät lahjat tänä lomana? Olisi vaikea päihittää Kalifornian teknologiainstituutin (Caltech) tutkijat, jotka juuri antoivat maailmalle – pelin kaikkien aikojen pienimmällä versiolla tic-tac-toe. Olen käyttänyt aiemmin nanomittakaavan biotekniikkaa luoda kopio ikonisesta Mona Lisasta, tänä vuonna Caltech-tiimi on luonut DNA-pohjaisen version kaikkien suosikki aikaa tuhlaavasta kynä ja paperi -pelistä.
Suositellut videot
"DNA-nanoteknologiassa pienten DNA-säikeiden välistä siirtymistä on käytetty laajalti dynaamisen ohjaamiseen käyttäytyminen molekyylipiireissä ja roboteissa", Philip Petersen, yksi projektin tutkijoista, kertoi Digitaalitrendit. "Tässä tutkimuksessa keksimme uuden mekanismin suurten DNA-laattojen välisen siirtymän ohjelmoimiseksi, mikä avaa mahdollisuuden luoda nanokoneita monimutkaisilla mutta uudelleenkonfiguroitavilla osilla."
Joukkueen tic-tac-toe-lauta on itse koottu yhdeksästä DNA-origami-laatasta. Jokaisen laatan reunoissa on erityinen "liima", jonka avulla se tarttuu laudan oikeisiin viereisiin laattoihin. Liimat on tehty joukosta DNA-säikeitä, jotka sitoutuvat toisiinsa tietyllä tavalla. Pelaajat tekevät liikkeen lisäämällä DNA-origami-laatan, jossa on joko "X" tai "O", pelilaudan sisältävään koeputkeen. Jokaisella pelaajalla on yhdeksän laattaa yhdeksää mahdollista siirtoa varten. Näitä laattoja voidaan sitten käyttää edellisen laatan vaihtamiseen ja niiden sijaintiin pelilaudalla.
Mahdollisuus ohjelmoida näiden nanomittakaavan laattojen ulkonäkö järjestämällä DNA-molekyylejä uudelleen on melko vaikuttavaa. Mutta jännittävämpää on se, mitä tämä konseptitodistus voisi tarkoittaa nanoteknologian tulevaisuudelle.
"Ihmistekoiset koneet rakennetaan usein modulaarisista komponenteista, joita voidaan vaihtaa sisään ja ulos aina tarvittaessa." Lulu Qian, biotekniikan apulaisprofessori, kertoi meille. ”Esimerkiksi kun tietokoneklusterissa on kiintolevyvika, vaurioitunut levy voidaan korvata hot-swap-levyllä ja korjata ongelma sammuttamatta edes tietokonetta. Kun digikamera täyttyy valokuvista pitkän matkan aikana, muistikortti voidaan helposti vaihtaa toiseen… Mahdollisuus tehokkaasti monimutkaisen koneen osan uudelleenkonfigurointi on tärkeää monissa olosuhteissa, mukaan lukien korjaus, täydennys, päivitys ja toimintojen uudelleenkäyttö koneita."
Jatkossa molekyyleistä rakennetuissa nanomittakaavaisissa koneissa tulee olla myös uudelleenkonfiguroitavia modulaarisia modulaarisia komponentteja. Jotta tämä olisi mahdollista, on välttämätöntä selvittää, miten tämä tehdään ohjelmoimalla itse uudelleenkonfiguraatiossa. Caltechin ansiosta olemme askeleen lähempänä.
Tutkimusta kuvaava paperi oli julkaistiin äskettäin Nature Communications -lehdessä.
Päivitä elämäntapasiDigital Trends auttaa lukijoita pysymään tekniikan nopeatempoisessa maailmassa uusimpien uutisten, hauskojen tuotearvostelujen, oivaltavien toimitusten ja ainutlaatuisten kurkistusten avulla.
