Qian Lab: DNA로 제작된 세계에서 가장 작은 Tic-Tac-Toe 보드
이번 명절에 가장 작은 선물을 나눠줄 가족 구성원이 누구인지 궁금하십니까? 캘리포니아 공과대학(Caltech) 연구진이 방금 전 세계에 제공한 틱택토 게임의 가장 작은 버전을 이기는 것은 어려울 것입니다. 이전에 나노 규모의 생명 공학을 사용하여 상징적인 모나리자의 복제품을 만들고, 올해 Caltech 팀은 모든 사람이 좋아하는 시간 낭비 펜과 종이 게임의 DNA 기반 버전을 만드는 후속 조치를 취했습니다.
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“DNA 나노기술에서는 작은 DNA 가닥 사이의 변위가 동적 제어에 널리 사용되었습니다. 분자 회로와 로봇의 행동”이라고 프로젝트 연구원 중 한 명인 필립 피터슨(Philip Petersen)은 말했습니다. 디지털 트렌드. "이 연구에서 우리는 대형 DNA 타일 사이의 변위를 프로그래밍하는 새로운 메커니즘을 발명했으며, 이는 복잡하지만 재구성 가능한 부품을 갖춘 나노 기계를 만들 수 있는 가능성을 열어줍니다."
팀의 tic-tac-toe 보드는 9개의 DNA 종이접기 타일로 자체 조립되었습니다. 각 타일의 가장자리에는 특수한 "접착제"가 있어서 보드의 오른쪽 인접한 타일에 붙을 수 있습니다. 접착제는 특정 방식으로 서로 결합하는 일련의 DNA 가닥으로 구성됩니다. 플레이어는 "X" 또는 "O"라고 표시된 DNA 종이접기 타일을 게임 보드가 들어 있는 시험관에 추가하여 이동합니다. 각 플레이어는 9개의 가능한 이동에 대해 9개의 타일을 가지고 있습니다. 그런 다음 이 타일을 사용하여 이전 타일을 교체하여 게임 보드에서 해당 위치를 차지할 수 있습니다.
DNA 분자를 재배열하여 이러한 나노 크기 타일의 모양을 프로그래밍할 수 있다는 것은 매우 인상적입니다. 그러나 이를 더욱 흥미롭게 만드는 것은 이러한 개념 증명이 나노기술의 미래에 어떤 의미를 가질 수 있는지입니다.
"인공 기계는 필요할 때마다 교체할 수 있는 모듈식 구성 요소로 제작되는 경우가 많습니다." 루루 키안, 생명 공학과 조교수가 우리에게 말했습니다. “예를 들어, 컴퓨터 클러스터에 하드 드라이브 오류가 발생하면 핫스왑 디스크를 사용하여 손상된 디스크를 교체하고 컴퓨터를 끄지 않고도 문제를 해결할 수 있습니다. 장거리 여행으로 디지털 카메라에 사진이 가득 차면 메모리 카드를 다른 카드로 쉽게 교체할 수… 기계의 복잡한 부분을 재구성하는 것은 수리, 보충, 업그레이드 및 기능의 용도 변경을 포함한 다양한 상황에서 중요합니다. 기계.”
미래에는 분자로 만들어진 나노 규모의 기계에도 재구성 가능한 모듈식 모듈식 구성 요소가 필요합니다. 이를 가능하게 하려면 자체 재구성 프로그래밍을 통해 이를 수행하는 방법을 알아내는 것이 필수적입니다. Caltech 덕분에 우리는 한 걸음 더 가까워졌습니다.
연구를 설명하는 논문은 다음과 같습니다. 최근 Nature Communications 저널에 게재됨.
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