🧬
Кремниевый чип, который печатает ДНК
Кремний полвека двигал компьютерную революцию, а теперь его учат работать в биологии. Свежий пример из
Гарварда: чип, который синтезирует сразу 64 разные цепочки ДНК и делает это буквально в воде, управляя реакциями слабым током.
Чтобы понять, почему это круто, нужен контекст. Сегодня большую часть искусственной ДНК получают фосфорамидитным методом: он мощный, но требует опасных органических растворителей и огромных централизованных лабораторий. Есть вариант помягче — ферментативный синтез, он идёт в воде и ближе к тому, как ДНК собирает живая клетка. Проблема была одна: раньше такие системы вытягивали максимум с десяток цепочек за раз. Гарвардцы подняли планку до 64, каждая длиной до 39 нуклеотидов.
Как это устроено? ДНК растёт по одному «кирпичику». После каждого добавленного нуклеотида стоит блокировка, и чтобы пристроить следующий, её нужно снять, а это происходит в кислой среде. Весь фокус в том, чтобы кислотность появлялась строго там, где надо. На чипе 64 площадки, у каждой — по два кольцевых электрода.
Внутреннее кольцо создаёт протоны и локально понижает pH — реакция идёт. Внешнее кольцо забирает «сбежавшие» протоны, чтобы кислота не поползла к соседям. Меняя рисунок активных площадок цикл за циклом, чип и собирает 64 разные молекулы.
Забавно, что изначально этот чип придумали совсем для другого, записывать сигналы тысяч нейронов. Достаточно было переделать электроды, и та же электроника занялась синтезом ДНК.
Заодно исследователи записали в ДНК текст на 169 байт — маленький задел под хранение данных в молекулах.
@droidergram