Nå vil forskerne skape mikromaskiner av DNA

Arvemateriale skal brukes i elektroniske kretser

1. september 2009

En datamaskin som er tusen ganger så rask som dagens – avanserte fabrikker med maskiner som er så små at de ikke engang kan ses i et mikroskop. Det lyder som en drøm som kan bli virkelighet først om mange år. Men ved å sette sammen DNA-strenger fra arvemateriale har Bernhard Yurke og andre forskere ved de amerikanske Bell Laboratories allerede nå greid å utvikle de første enkle maskinene av denne typen. Oppfinnelsen er et stort gjennombrudd som nå gir forskerne håp om å realisere drømmene i løpet av noen ganske få år – bare ved å utnytte DNA-ets spesielle evne til å danne par sammen med sitt eget kjemiske speilbilde. I første omgang greide forskerne å sette sammen DNA-strenger til små, motoriserte ”kontakter” som bare er en 100 000-del av spissen på en nål. Kontakten er en enkel av og på-mekanisme som består av to DNA-strenger, også kalt dobbeltspiraler. I endene på de to DNA-strengene har forskerne fjernet den ene DNA-strengen fra dobbeltspiralene. En tredje DNA-streng kan aktivere kontakten ved å binde seg til de frie endene på de to dobbeltspiralene. Så snart den tredje DNA-strengen kommer i nærheten av de to andre, vil strengen pare seg med de frie endene. Og fordi de to endene henger sammen, vil det få DNA-strengene til å lukke seg, og det er skapt kontakt. Det er like enkelt å avbryte kontakten: Man tilfører enda en ny DNA-streng, som alltid vil foretrekke å pare seg med aktiverings-DNA-strengen. Denne strengen blir skrellet løs fra de to andre, og dermed er kontakten brutt. De mikroskopiske maskinene er altså ikke bare oppbygd av DNA – de blir også styrt av det genetiske materialet. Ettersom DNA kan produseres i et uendelig antall varianter, kan hver maskin arbeide med sin egen spesielle DNA-type. Maskinene kan styres nøyaktig ved at man tilsetter den DNA-typen som passer best til vedkommende maskin. I de siste årene har utviklingen av små DNA-prosesser beveget seg med stormskritt. For tiden arbeider forskerne med å bruke DNA-strengene som kontakter i molekylære elektroniske kretser. DNA-strengene vil også kunne brukes som små pinsetter som kan holde fast på og slippe for eksempel molekyler. Og om ganske kort tid vil det kunne lages databrikker som inneholder milliarder av transistorer i stedet for dagens millioner.

Les også

Kanskje du er interessert i...

FÅ ILLUSTRERT VITENSKAPS NYHETSBREV

Du får ditt gratis spesialtillegg, Vår Ekstreme Hjerne, til nedlasting straks du har meldt deg på nyhetsbrevet.

Fant du ikke det du lette etter? Søk her: