В новостном выпуске от 30 сентября из Университета Вашингтона, описывается как ученые разработали язык программирования для химии, который обещает ускорить построение сетей, которые могут направить химические реакции, таким же способом, как контроллеры на борту могут направлять транспортные средства и другие машины. Результат исследования были опубликованы онлайн в последнем издании Nature Nanotechnology в статье под заголовком «Программируемые химические контроллеры, изготовленные из ДНК».
Приняв язык уравнений, химики могут описывать поведение смесей, а следующим шагом ученые были способны писать программы, которые направляют движения самодельных молекул. К примеру, в медицине, эти виды сетей могут служить «умным» транспортом для доставки лекарств, или индикаторами болезней на молекулярном уровне.
«Мы начали с абстрактного, математического описания химической системы, а затем использовать ДНК для постройки молекул, которые реализуют желаемую динамику», сказал соавтор Георг Силинг, старший преподаватель из Вашингтонского университета в области электрической инженерии и компьютерных наук. «В перспективе вы можете использовать эту технологию для постройки разносторонних инструментов».
В настоящее время, когда биолог или химик конструирует определенный тип молекулярной сети, инженерный процесс сложен и трудно переделать и использовать его для постройки других систем. Ученые из ВУ желают создать основу, которая поможет ученым быть гибче в такой работе.
«Я полагаю, что это довольно привлекательно, так как позволяет вам решить более одной проблемы», сказал Силинг. «Если вам нужен компьютер для того, чтобы делать что-то еще, вы просто перепрограммируете его. Этот проект очень похож на то, что мы можем указывать химикам что делать».
Сложные сети из молекул на наноуровне в людях и других животных помогает регенерировать клеткам и поддерживать тело в состоянии равновесия. Сейчас ученые ищут путь разработать синтетические системы, которые действуют как и биологические, надеясь, что синтетические молекулы могут поддерживать обычные функции тела. На этом этапе системе потребуется создать синтетические молекулы ДНК, которые будут отличаться, в зависимости от их определенных функций.
Последняя техника все еще не готова для медицинского применения, однако в будущем, возможно, что новые версии могут включать применение этой сети для создания молекул, которые самособираются в пределах клеток и выступают как «умные» сенсоры. Затем такие молекулы могут быть внедрены в клетку, будучи запрограммированными для определения отклонений и ответа.
Ваше мнение