9 Липня, 2026

Еволюція напівпровідників. Інженери навчили кремнієві чипи синтезувати ДНК у воді

У новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature Electronics, група науковців із Гарвардського університету під керівництвом професора Донхі Хема представила напівпровідниковий чип, здатний одночасно синтезувати 64 різні послідовності ДНК. Головна особливість пристрою полягає у відмові від традиційних агресивних органічних розчинників на користь безпечного ферментативного підходу на водній основі.

Читайте также: Часів Ассирійської імперії. В Ізраїлі знайшли рідкісну печатку віком 2700 років

Реклама

Сучасна медицина та генна інженерія критично залежать від штучної ДНК, проте її промислове виробництво зазвичай потребує централізованих фабрик і токсичної хімії. Ферментативний синтез у воді значно екологічніший і ближчий до природних процесів, але досі він дозволяв створювати не більше десятка ланцюжків одночасно. Гарвардський винахід встановив новий технологічний рекорд, забезпечивши паралельне вирощування 64 унікальних послідовностей завдовжки до 39 нуклеотидів кожна за допомогою точкового керування електричним струмом.

Поверхня розробленого чипа містить 64 ділянки синтезу, де молекули ДНК оточені парами кругових електродів. Активація внутрішнього електрода локально знижує рівень pH, що запускає реакцію росту нитки ДНК, тоді як зовнішній електрод нейтралізує зайві протони й перешкоджає їхньому поширенню на сусідні зони. Цікаво, що початково цей мікрочип розробляли для фіксації електричної активності великих груп нейронів, але згодом автори перепрофілювали технологію точного розподілу струму під хімічні потреби біосинтезу.

Читайте также: Загадка тривалістю 150 років розкрита. Хіміки виявили приховані властивості галію

Для демонстрації ширших можливостей системи дослідники закодували в отриманих молекулах ДНК текстове повідомлення розміром 169 байтів. Хоча масштабне зберігання цифрових даних у біоматеріалах є довгостроковою метою через потребу у величезних обсягах ДНК, саме екологічний ферментативний метод здатний зробити цей процес безпечним для довкілля в майбутньому. Подальші кроки науковців будуть спрямовані на вдосконалення хімічних реакцій, оскільки сам кремнієвий чип уже зараз демонструє вищу точність локалізації процесів, ніж дозволяють сучасні біохімічні реагенти.

Читайте также: Понад 4700 смертей за місяць: Європа пережила найспекотніший червень за всю історію спостережень

Автор admin

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *