Canbolat GÜRSES Genetik ve Nanobiyoteknoloji
Biyomedikal mühendisleri iki farklı şekil oluşturabilen basit DNA makineleri yaptılar. Yapılan mini DNA makineleriyle nanoteknoloji sensörleri veya amplifikatörleri yapılabileceğinden bahseden araştırmacılar, potansiyel olarak moleküler bilgisayarların temelini oluşturan mantıksal kapılarla bu yeni makinelerin kullanılabileceğini düşünüyorlar.
DNA bazlı hesaplama alanında, DNA bilgi içermektedir fakat moleküller çözelti içinde yüzmektedir. Bu yeni fiziksel makine sayesinde ayrı parçalar bir araya getirilmektedir. Benzer biçimde, birkaç araştırma laboratuvarı DNA’nın dışında yürüyen bazı nanoteknolojik makineler yapmışlardır.
Bu çalışmayla birlikte daha kompleks ve dinamik davranışlar sergileyen yapıların aydınlatılması için DNA dizilerinden faydalanılmıştır. Bu dizilerin yapıları akordeon benzeri geri çekilebilir güvenlik kapılarına benzemektedir. Uzamış veya gerilmiş bir ünite yakınındaki ünitenin şekil değiştirmesine zorlayarak birbirine bağlı domino taşları gibi bir etki sergilemektedir.
DNA dizilerini görüntülemek için mühendisler atomik kuvvet mikroskobunu (AFM) kullanmaktadırlar. 11×4 ve 11×7 dikdörtgen diziler yapan araştırmacılar tetikleyici diziler ekleyerek köşeden başlayıp diğer taraflara yönelen biçim değişikliğini gözlemlediler.
Dizilerin yolakları durdurulabilir veya dizilerde kırık noktalar tasarlanarak seçilen noktalardan kaldığı yerden devam ettirilebilir. Sıcaklık veya kimyasal denatüre edici ajanlar kullanılarak birimlerin şekil değişiklikleri düzenlenebilir. Dikdörtgen diziler yaklaşık 50 nanometre genişliğinde ve birkaç yüz nanometre uzunluğundadır ki bu da HIV veya grip virüsünden çok az bir küçüklükteki büyüklüğü ifade etmektedir.
DNA dizi yapılarını inşa etmek için mühendisler hem origami (uzunca bir yapı iskelesiyle birlikte yüzlerce o diziye bağlı başka dizilerin katlanması) hem de modüler tuğla yaklaşımını kullanmaktadırlar. Dizilerin her ikisi de DNA zincirleri boyunca kendi kendine organize olarak çözeltideki kendi komplementer zincirlerini bulmaktadırlar. Ayrıca origami yaklaşımı yüksek sıcaklık veya denatüre edici kimyasal uygulaması koşullarında daha stabil yapılara izin vermektedir.
Dikdörtgen ve tüp tarzı birimlerin inşa edildiğini gösteren mühendisler, yapının iki boyutlu diziyle oluşan iki konformasyondan daha fazla yapıya sahip 3 temel konformasyondan oluşan küboid bir yapıyı da içerdiğini göstermişlerdir.
Araştırma ekibi şu anda aynı temel tasarım prensipleriyle yapılabilecek 3 boyutlu daha büyük ve daha kompleks yapıların nasıl inşa edilebileceği üzerinde çalışmaktadır.
