Qian Lab: บอร์ด Tic-Tac-Toe ที่เล็กที่สุดในโลกที่สร้างจาก DNA
สงสัยว่าสมาชิกในครอบครัวคนไหนที่จะแจกของขวัญที่เล็กที่สุดในช่วงวันหยุดนี้? คงเป็นเรื่องยากที่จะเอาชนะนักวิจัยสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย (Caltech) เพียงคนเดียวที่เพิ่งมอบโลกนี้ให้ด้วยเกมโอเอกซ์เวอร์ชั่นที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยมีมา เมื่อก่อนเคยใช้วิศวกรรมชีวภาพระดับนาโนมาด้วย สร้างแบบจำลองของโมนาลิซ่าอันโด่งดัง ในปีนี้ทีมงานของ Caltech ได้ติดตามผลด้วยการสร้างเกมปากกาและกระดาษที่ทุกคนชื่นชอบในเวอร์ชัน DNA
วิดีโอแนะนำ
“ในนาโนเทคโนโลยี DNA การกระจัดระหว่างสาย DNA ขนาดเล็กถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อควบคุมไดนามิก พฤติกรรมในวงจรโมเลกุลและหุ่นยนต์” Philip Petersen หนึ่งในนักวิจัยของโครงการกล่าว เทรนด์ดิจิทัล “ในการศึกษานี้ เราได้คิดค้นกลไกใหม่ในการเขียนโปรแกรมการแทนที่ระหว่างแผ่น DNA ขนาดใหญ่ ซึ่งเปิดโอกาสให้สร้างเครื่องจักรนาโนที่มีชิ้นส่วนที่ซับซ้อนแต่สามารถกำหนดค่าใหม่ได้”
กระดานโอเอกซ์ของทีมประกอบขึ้นเองจากแผ่นพับ DNA จำนวน 9 แผ่น แผ่นแต่ละแผ่นมี "กาว" พิเศษอยู่ที่ขอบซึ่งช่วยให้สามารถติดกับแผ่นกระเบื้องที่อยู่ติดกันบนกระดานได้ กาวนี้ทำมาจากชุดของสาย DNA ซึ่งยึดติดกันในลักษณะเฉพาะ ผู้เล่นเคลื่อนไหวโดยเพิ่มแผ่น DNA origami ที่มีป้ายกำกับว่า "X" หรือ "O" ลงในหลอดทดลองที่มีกระดานเกม ผู้เล่นแต่ละคนมีเก้าแผ่นสำหรับการเคลื่อนไหวที่เป็นไปได้เก้าครั้ง ไทล์เหล่านี้สามารถใช้เพื่อสลับไทล์ก่อนหน้าเพื่อครอบครองตำแหน่งบนกระดานเกม
ความสามารถในการตั้งโปรแกรมลักษณะที่ปรากฏของกระเบื้องระดับนาโนเหล่านี้โดยการจัดเรียงโมเลกุล DNA ใหม่นั้นค่อนข้างน่าประทับใจ แต่สิ่งที่ทำให้น่าตื่นเต้นยิ่งขึ้นคือการพิสูจน์แนวคิดนี้อาจมีความหมายต่ออนาคตของนาโนเทคโนโลยี
“เครื่องจักรที่มนุษย์สร้างขึ้นมักถูกสร้างขึ้นจากส่วนประกอบแบบโมดูลาร์ที่สามารถสลับเข้าและออกได้ทุกเมื่อที่จำเป็น” ลูลู่ เฉียนผู้ช่วยศาสตราจารย์สาขาวิศวกรรมชีวภาพเล่าให้เราฟังว่า “ตัวอย่างเช่น เมื่อคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์เกิดข้อผิดพลาดของฮาร์ดไดรฟ์ สามารถใช้ดิสก์แบบ Hot-swap เพื่อแทนที่คลัสเตอร์ที่เสียหาย และแก้ไขปัญหาได้โดยไม่ต้องปิดคอมพิวเตอร์ด้วยซ้ำ เมื่อกล้องดิจิตอลเต็มไปด้วยภาพถ่ายระหว่างการเดินทางไกล การ์ดหน่วยความจำสามารถเปลี่ยนไปใช้การ์ดอื่นได้อย่างง่ายดาย... การกำหนดค่าชิ้นส่วนที่ซับซ้อนของเครื่องจักรใหม่เป็นสิ่งสำคัญภายใต้สถานการณ์ต่างๆ ซึ่งรวมถึงการซ่อมแซม การเติมเต็ม การอัพเกรด และการนำฟังก์ชันของ เครื่องจักร”
ในอนาคต เครื่องจักรระดับนาโนที่สร้างขึ้นจากโมเลกุลจะต้องมีส่วนประกอบโมดูลาร์แบบโมดูลาร์ที่กำหนดค่าใหม่ได้ เพื่อให้สิ่งนี้เป็นไปได้ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทราบวิธีการทำเช่นนี้โดยการเขียนโปรแกรมในการกำหนดค่าใหม่ด้วยตนเอง ต้องขอบคุณ Caltech ที่ทำให้เราใกล้เข้ามาอีกขั้นหนึ่ง
มีบทความบรรยายการวิจัยดังนี้ ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสาร Nature Communications.
อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร
