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哈佛大学科学家将硅芯片变成 DNA 工厂
哈佛大学的科学家们制造出了一种可以利用电和水写入 DNA 的硅芯片,为 DNA 制造和生物技术指明了更清洁的未来。 50 多年来,硅芯片一直在推动计算革命。现在,研究人员正在寻找在生物学中使用它们的新方法,包括监测大群神经元、对 DNA 进行测序、[...]
来源:SciTech日报哈佛大学的科学家们已经制造出一种可以利用电和水写入 DNA 的硅芯片,为 DNA 制造和生物技术指明了更清洁的未来。
硅芯片推动计算革命已有 50 多年的历史。现在,研究人员正在寻找在生物学中使用它们的新方法,包括监测大群神经元、对 DNA 进行测序,甚至制造 DNA 本身。
哈佛大学领导的研究小组开发出一种硅芯片,可以同时合成64种不同的DNA序列。这项发表在《自然电子》杂志上的工作用水基酶法取代了定制 DNA 生产中常用的重溶剂化学方法。
该芯片不是使用传统实验室设备控制 DNA 合成,而是使用精确调节的电流来激活其表面各个位置的化学反应。这项研究由约翰·A·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的约翰·A·阿姆斯特朗和伊丽莎白·S·阿姆斯特朗工程与应用科学教授 Donhee Ham 领导。
在水中写入 DNA 的芯片
合成 DNA 在现代科学和医学的许多领域发挥着核心作用,包括诊断、基因组工程和癌症研究。
目前大多数合成 DNA 都是通过亚磷酰胺化学生产的。这种成熟的工艺可以并行创建数百万个序列,但它依赖于有害的有机溶剂,并且通常在大型集中设施中进行。
酶法 DNA 合成提供了一种更温和的替代方案。它发生在水中,更类似于活细胞自然组装 DNA 的方式。未来,这种方法可以使 DNA 写入设备更小、更安全、更易于使用。
然而,到目前为止,酶法在可同时产生的 DNA 序列数量方面远远落后于传统化学方法。以前的系统一次创建的序列不超过十几个。
