Qian Lab: DNA から作られた世界最小の三目並べボード
このホリデーシーズンに、お金に困っている家族の中で最もささやかな贈り物を配るのは誰だろうか? カリフォルニア工科大学 (Caltech) の研究者が世界に発表した、史上最小の三目並べゲームに勝つのは難しいでしょう。 以前はナノスケールのバイオエンジニアリングを使用して、 象徴的なモナリザのレプリカを作成し、 今年、カリフォルニア工科大学のチームは、誰もが大好きな時間を浪費するペンと紙のゲームの DNA ベースのバージョンを作成することでフォローアップしました。
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「DNA ナノテクノロジーでは、小さな DNA 鎖間の変位が動的制御に広く使用されてきました。 分子回路とロボットの動作を研究しています」と、このプロジェクトの研究者の一人であるフィリップ・ピーターセン氏は語った。 デジタルトレンド。 「この研究では、大きな DNA タイル間の変位をプログラムする新しいメカニズムを発明しました。これにより、複雑でありながら再構成可能な部品を備えたナノマシンを作成する可能性が開かれます。」
チームの三目並べボードは、9 枚の DNA 折り紙タイルから自己組み立てされます。 各タイルの端には特別な「接着剤」が付いており、ボード上の右隣のタイルに貼り付けることができます。 接着剤は、特定の方法で互いに結合する一連の DNA 鎖でできています。 プレイヤーは、「X」または「O」のラベルが付いた DNA 折り紙タイルをゲーム ボードが入っている試験管に追加することによって動きを出します。 各プレイヤーは 9 つの可能な動きに対応する 9 つのタイルを持っています。 これらのタイルを使用して、前のタイルを交換してゲーム ボード上の位置を占めることができます。
DNA 分子を再配置することによってこれらのナノスケール タイルの外観をプログラムできることは、非常に印象的です。 しかし、さらにエキサイティングなのは、この概念実証がナノテクノロジーの将来に何を意味するかということです。
「人工機械は多くの場合、必要に応じていつでも交換できるモジュール式コンポーネントで構築されています。」 ルル・チェン、生物工学分野の助教授が教えてくれました。 「たとえば、コンピュータ クラスタでハード ドライブに障害が発生した場合、ホットスワップ ディスクを使用すると、コンピュータの電源を切らなくても、障害が発生したディスクを交換して問題を解決できます。 長旅でデジタルカメラが写真でいっぱいになった場合でも、メモリカードを別のメモリカードに簡単に交換できます。 マシンの複雑な部分を再構成することは、マシンの機能の修理、補充、アップグレード、再利用など、さまざまな状況下で重要です。 機械。」
将来的には、分子から構築されたナノスケールマシンにも、再構成可能なモジュール式コンポーネントが必要になるでしょう。 これを可能にするためには、自己再構成でプログラミングすることによってこれを行う方法を理解することが不可欠です。 カリフォルニア工科大学のおかげで、また一歩近づいています。
研究について説明した論文は、 最近Nature Communications誌に掲載されました.
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