Bilim İnsanları Mikroskopik DNA Çiçekleri Yetiştirdi
Araştırmacılar, tıpkı canlı organizmalar gibi çevresel değişikliklere tepki olarak şekil ve davranış değiştirebilen, çiçek şeklinde mikroskobik yumuşak robotlar geliştirdiler.
Bu “DNA çiçekleri”, DNA ve inorganik malzemelerin birleşiminden oluşan özel kristallerden oluşuyor ve saniyeler içinde katlanıp açılabiliyor.
DNA uzun zamandır genetik bilgi taşıyıcısı olarak biliniyordu, ancak son yıllarda bilim insanları onu nanoyapılar oluşturmak için bir yapı malzemesi olarak kullanmayı öğrendiler.
Bu tekniğe DNA origamisi adı veriliyor: moleküller, tamamlayıcı bazların birbirine bağlanma yeteneği sayesinde önceden belirlenmiş şekillerde katlanıyor.
Daha önce bu tür yapılar statikti, ancak bu yeni gelişme onları dinamik hale getiriyor ve uyaranlara bağımsız olarak tepki verebilmelerini sağlıyor.
Her çiçek, DNA’yı minyatür bir bilgisayar programı gibi kullanarak hareketlerini ve çevresindeki dünyaya verdiği tepkileri belirler. pH’ın artması veya azalması gibi çevresel koşullar değiştiğinde, çiçek açılıp kapanabilir veya kimyasal bir reaksiyonu tetikleyebilir.
Bu, bu tür DNA tabanlı robotların bir gün ilaç dağıtımından kirliliği temizlemeye kadar çeşitli görevleri otonom olarak yerine getirebileceği anlamına gelir.
“İnsanlar, bir hastalık tespit edildiğinde ilacı otomatik olarak aktive eden ve tedavi edildiğinde durduran akıllı kapsüllere sahip olmayı çok isterdi. Prensip olarak, şekil değiştiren malzemelerimizle bu mümkün olabilir,”
Bilim insanları DNA çiçeklerini nasıl yetiştirdi?
Fikir, doğal süreçlerden ilham aldı: çiçek yapraklarının açılması, mercanların titreşimi ve canlı organizmalarda doku oluşumu. Araştırmacılar, bu karmaşık davranışı yapay malzemelerde yeniden üretmek istediler.
Başarılarının sırrı, kristallerin içindeki DNA’nın özel diziliminde yatıyor. Ortam daha asidik hale geldiğinde, DNA parçaları sıkıca katlanarak çiçeğin kapanmasına neden oluyor. Koşullar normale döndüğünde ise DNA gevşiyor ve yapraklar tekrar açılıyor.
Teknoloji henüz erken test aşamasında olsa da, ekip heyecan verici potansiyel uygulamalar öngörüyor. Bir gün, bu DNA çiçekleri vücuda enjekte edilerek tümörleri hedef alabilir.
Tümörün asiditesi, yaprakların kapanmasına, ilacın salınmasına veya küçük bir doku örneği toplanmasına neden olacak. Tümör kaybolduğunda ise çiçekler yeniden açılıp devre dışı kalacak ve hastalık tekrarlarsa tekrar tepki vermeye hazır olacak.
Bu akıllı malzemeler, tıbbi amaçların ötesinde, kirlenmiş suya temizlik maddeleri salarak ve ardından zararsız bir şekilde çözünerek çevre felaketlerini temizlemek için de kullanılabilir.
Hatta bir çay kaşığında iki trilyon gigabayta kadar varan devasa miktarda dijital bilgi depolayarak, verileri depolamak için daha çevre dostu ve verimli bir yol sunabilirler.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Bilim İnsanları Mikroskopik DNA Çiçekleri Yetiştirdi
Geleneksel Çimentodan 17 Kat Daha Güçlü Bir Çimento Üretildi