Kremíkové čipy už nemusia iba spracovávať digitálne informácie. Výskumníci z Harvardovej univerzity vytvorili čip, ktorý dokáže pomocou elektrických impulzov priamo vytvárať nové reťazce DNA. Technológia by v budúcnosti mohla priniesť menšie a dostupnejšie zariadenia na výrobu syntetickej DNA, ale aj pomôcť pri vývoji úplne nového typu dátových úložísk.
Nový čip dokáže súčasne vytvárať 64 rozdielnych sekvencií DNA, pričom jednotlivé reťazce mali počas experimentov dĺžku až 39 nukleotidov. Namiesto bežne používanej chemickej výroby využíva enzýmy pracujúce vo vode. Elektrické impulzy pritom na presne určených miestach menia kyslosť prostredia a riadia postupné pripájanie jednotlivých častí DNA.
Každá zo 64 výrobných oblastí obsahuje dvojicu mikroskopických elektród. Vnútorná elektróda vytvára protóny a lokálne znižuje hodnotu pH, čím umožní pokračovanie rastu DNA. Vonkajšia elektróda zároveň zachytáva protóny unikajúce do okolia, aby chemická reakcia neovplyvnila susedné oblasti čipu. Opakovaním procesu môže každá časť vytvárať inú sekvenciu.
Syntetická DNA sa dnes využíva pri genetickom výskume, diagnostike, vývoji liekov či úpravách genómu. Súčasné výrobné metódy však používajú množstvo organických rozpúšťadiel a vyžadujú veľké špecializované pracoviská. Nová technológia by mohla celý proces zmenšiť, zjednodušiť a zároveň obmedziť množstvo nebezpečných chemických látok.
Vedci zároveň ukázali, že vytvorené reťazce nemusia obsahovať iba biologické informácie. Pomocou 64 sekvencií zakódovali aj krátky text s veľkosťou 169 bajtov. DNA by sa tak v budúcnosti mohla používať ako mimoriadne husté dátové úložisko, pričom čipy podobné tomuto by zabezpečovali samotný zápis informácií.
Technológia však zatiaľ zostáva v experimentálnej fáze. Pri pokuse o zmenšenie vzdialeností medzi jednotlivými výrobnými bodmi začali vedľajšie produkty chemických reakcií prenikať do susedných oblastí. Problém teda nebol v presnosti elektroniky, ale v použitej chémii. Výskumníci teraz hľadajú nový spôsob, ktorý by umožnil výrazne zvýšiť počet súčasne vytváraných sekvencií.
Výsledkom zatiaľ nie je biologická tlačiareň, ktorú si položíme vedľa počítača. Výskum však ukazuje, že technológie používané pri výrobe procesorov môžu jedného dňa slúžiť aj na programovanie biologických molekúl. Hranica medzi elektronikou a biológiou sa tak opäť o niečo stenčila.
Harvardova univerzita DNA syntetická DNA kremíkové čipy elektrické impulzy dátové úložisko genetický výskum diagnostika
Komentáre