डीएनए के खंड गणना करने वाले सर्किट में स्वयं-इकट्ठे हो सकते हैं
एलेक्सी कोटेलनिकोव/अलामी
एक तरल कंप्यूटर 100 अरब से अधिक विभिन्न सरल प्रोग्राम चलाने के लिए डीएनए के स्ट्रैंड का उपयोग कर सकता है। इसका उपयोग अंततः जीवित कोशिकाओं के भीतर रोगों के निदान के लिए किया जा सकता है।
फ़ेई वांग चीन में शंघाई जिओ टोंग विश्वविद्यालय में और उनके सहयोगियों ने कंप्यूटर चिप के समान सर्किट बनाने की योजना बनाई, सिवाय इसके कि डीएनए अणु तारों के रूप में कार्य करते हैं और तारों को कुछ तरीकों से कॉन्फ़िगर करने का निर्देश देते हैं।
जब आप एक पारंपरिक कंप्यूटर पर एक कमांड दर्ज करते हैं, तो यह इलेक्ट्रॉनों को सिलिकॉन चिप पर एक विशिष्ट पथ के माध्यम से प्रवाहित होने का निर्देश देता है। ये सर्किट कॉन्फ़िगरेशन प्रत्येक अलग-अलग गणितीय संचालन के अनुरूप हैं – चिप्स में फ़ंक्शन जोड़ने का मतलब ऐसे पथ जोड़ना है।
वायरिंग को डीएनए से बदलने के लिए, वांग और उनकी टीम ने शॉर्ट को संयोजित करने का मॉडल तैयार किया डीएनए के खंड बड़ी संरचनाओं में जो तारों जैसे सर्किट घटकों के रूप में काम कर सकते हैं, या उन तारों को अलग-अलग कॉन्फ़िगरेशन बनाने के लिए निर्देशित करने का कार्य कर सकते हैं।
उन्होंने ट्यूबों को डीएनए स्ट्रैंड और एक बफर तरल पदार्थ से भरकर और उन्हें रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से बड़े अणुओं में संयोजित करके एक-दूसरे से जुड़ने की अनुमति देकर इसे व्यवहार में लाया। शोधकर्ताओं ने सभी अणुओं को प्रतिदीप्ति मार्करों से भी सुसज्जित किया ताकि वे इस बात पर नज़र रख सकें कि सर्किट क्या कर रहा था, इसके आधार पर कि इसके हिस्से कैसे चमक रहे थे।
उन्होंने अपने कंप्यूटर के बिल्डिंग ब्लॉक्स को डीएनए-आधारित प्रोग्रामेबल गेट एरेज़ (डीपीजीए) और प्रत्येक डीपीजीए कहा इसकी ट्यूब में विभिन्न छोटे अणुओं को जोड़कर 100 बिलियन से अधिक अलग-अलग सर्किटों को लागू करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।
एक प्रयोग में, उन्होंने तीन डीपीजीए को जोड़ा, जिसमें लगभग 500 डीएनए स्ट्रैंड शामिल थे, एक सर्किट बनाने के लिए जो द्विघात समीकरणों को हल करता है, और दूसरे में, उन्होंने वर्गमूल लेने के लिए एक सर्किट बनाया। वे एक विशिष्ट आकार के अणुओं को जोड़कर संख्याओं को इनपुट करते हैं जो फिर सर्किट बनाने वाले अणुओं के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं, जो तारों के माध्यम से घूमने वाले इलेक्ट्रॉन के अनुरूप होता है।
प्रत्येक सर्किट के आउटपुट अंतिम प्रतिक्रिया द्वारा उत्पादित अणु थे। शोधकर्ता उनकी फ्लोरोसेंट चमक को मापकर उन्हें पढ़ सकते हैं।
उन्होंने DPGA को डिज़ाइन करने के लिए समान तरीकों का उपयोग किया जो विभिन्न छोटे को वर्गीकृत कर सकता था आरएनए अणुउन लोगों को चुनना जो एक प्रकार के गुर्दे के कैंसर से संबंधित माने जाते हैं।
यह आखिरी प्रयोग उस चीज़ की शुरुआत है जो टीम अंततः डीपीजीए तकनीक के साथ करना चाहती है। क्योंकि डीएनए अणु स्वाभाविक रूप से जैविक प्रणालियों के साथ संगत होते हैं, वे शरीर के तरल पदार्थों या यहां तक कि कोशिकाओं के भीतर से सीधे संपर्क के माध्यम से “विभिन्न प्रकार की बीमारियों का बुद्धिमान निदान” करने का एक प्राकृतिक तरीका प्रदान कर सकते हैं, वांग कहते हैं। उनका कहना है कि DPGA आधारित नैदानिक उपकरण अत्यधिक कुशल होगा और एक साथ कई ऑपरेशन चलाने में सक्षम होगा।
विषय:
2023-09-13 16:00:18
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