Ученые из Гарварда разработали чип для синтеза ДНК без использования растворителей

Инновационный полупроводниковый чип от Гарварда

Как сообщает НВ — Техно: Исследовательская группа под руководством профессора Донхи Хема из Гарвардского университета представила полупроводниковый чип нового поколения. Устройство способно одновременно синтезировать 64 различные последовательности ДНК. Результаты работы были опубликованы 9 июля в журнале Nature Electronics. В основе чипа лежит ферментативный метод на водной основе, что исключает необходимость в агрессивных органических растворителях, традиционно применяемых в аналогичных процессах.

Для русскоязычной аудитории стоит отметить, что подобные разработки могут существенно ускорить создание синтетических генов и удешевить биотехнологические исследования, что особенно актуально для российской науки, где часто остро стоит вопрос импортозамещения реагентов.

Технические детали и перспективы

Чип оснащен 64 участками синтеза, каждый из которых способен выращивать уникальные последовательности длиной до 39 нуклеотидов. Вокруг этих участков расположены пары круговых электродов, обеспечивающих точный контроль химических реакций. При активации внутреннего электрода локально снижается уровень pH, в то время как внешний электрод нейтрализует избыточные протоны, оптимизируя процесс. Это позволяет параллельно выращивать ДНК, открывая новые горизонты для биотехнологий.

Изначально микрочип разрабатывался для регистрации электрической активности нейронов. В ходе экспериментов ученые также закодировали в молекулах ДНК текстовое сообщение объемом 169 байт. В планах исследователей - усовершенствование химических реакций для повышения эффективности чипа. Данное достижение способно стать важным этапом в развитии биоинженерии и молекулярной биологии, стимулируя новые открытия.

Разработка гарвардского чипа может изменить подходы к биологическим и медицинским исследованиям. Возможность одновременного синтеза нескольких последовательностей ДНК позволит ученым значительно сократить время и затраты на генетические эксперименты. Это не только упростит исследовательские процессы, но и откроет новые перспективы в таких областях, как:

• генетическая инженерия
• диагностика заболеваний
• создание новых биотехнологий

Важным шагом в области современных технологий стало недавнее открытие, связанное с искусственным интеллектом, который смог обнаружить два новых сверхпроводника. Эти материалы могут кардинально изменить подходы в различных отраслях, включая электронику и энергетику. Узнайте больше о том, как эти прорывы могут повлиять на научные исследования и практические применения в нашей статье о новых сверхпроводниках.