DNA கணினி இணை செயலாக்க சக்தியை அதிகரித்தல்

DNA கணினியில் இணையான செயலாக்கத்தை விரைவுபடுத்துவதற்கான வழியை எமோரி பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் மூவர் கண்டுபிடித்துள்ளனர். நேச்சர் நானோடெக்னாலஜி இதழில் வெளியிடப்பட்ட ஆய்வறிக்கையில், செல்மா பிரனேஜ், அலிசினா பஸ்ரஃப்ஷான் மற்றும் காலித் சலைதா ஆகியோர் DNA-வை கண்ணாடி மணிகளில் பூச்சாகப் பயன்படுத்தியதையும், முடிவுகளை ஒரு வகை DNA கணினியாகப் பயன்படுத்துவதையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் விவரிக்கிறார்கள்.

DNA கணினி என்பது ஒரு வகை மூலக்கூறு கணினி ஆகும். இது பாரம்பரிய கணினிகளைப் போலவே எலக்ட்ரானிக் முறையில் இல்லாமல் உயிர்வேதியியல் முறையில் செயல்படுகிறது. DNA கணினிகள் DNA இழைகளுடன் சில வழிகளில் செயல்படும் என்சைம்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. இது சங்கிலி எதிர்வினைகளுக்கு வழிவகுக்கிறது. குவாண்டம் கம்ப்யூட்டர்கள் போன்ற DNA கணினிகளின் பயன்பாட்டை உள்ளடக்கிய ஆராய்ச்சி, பாரம்பரிய அமைப்புகளில் சாத்தியமில்லாத வழிகளில் கணக்கிடும் இயந்திரங்களை உருவாக்குவதைச் சுற்றி வருகிறது.

இந்த புதிய முயற்சியில், DNA கணினியை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு புதிய அணுகுமுறையை மேற்கொண்டனர், மிகச்சிறிய கண்ணாடி மணிகளுக்கு DNA-வை பூச்சாகப் பயன்படுத்துகின்றனர். நடைமுறையில், கண்ணாடி மணிகள் தங்கத்தின் அடிப்பகுதியில் உருளும் அல்லது நிலையாகப் பிடித்துக் கொள்கின்றன. DNA பூச்சு சிப்பின் மேற்பரப்பில் இணைக்கப்பட்டுள்ள மூலக்கூறுகளுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறது என்பதைப் பொறுத்தது. ஆராய்ச்சியாளர்களின் சூழ்நிலையில், “1” ரோலால் குறிக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் “0” ஒரு அசைவற்ற மணிகளால் குறிக்கப்படுகிறது. தரவைப் படிக்க, ஆராய்ச்சியாளர்கள் கேமரா படங்களை பகுப்பாய்வு செய்யும் ஸ்மார்ட்போன் பயன்பாட்டை உருவாக்கினர். அவர்களின் DNA கணினி வெறும் 15 நிமிடங்களில் முடிவுகளை வழங்க முடியும் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

கணினிகள் விரும்பியபடி செயல்பட, ஆராய்ச்சியாளர்கள் வழிகாட்டி DNA மூலக்கூறுகளை பூச்சுகளில் சேர்த்துள்ளனர். இழைகள் சிப்பின் மேற்பரப்பில் RNA மூலக்கூறுகளை பொருத்த அனுமதிக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும் கொடுக்கப்பட்ட மணிகள் உருளுவதைத் தடுக்கிறது. ஆனால் ரிபோநியூக்லீஸ் H சிப்பில் சேர்க்கப்படும்போது, ​​ DNA இழைகளுடனான இடைவினைகள் DNA-வை RNA-விற்குள் உருள அனுமதிக்கின்றன. அவர்களின் எளிய கணினி பூலியன் செயல்பாடுகளைச் செய்ய முடிந்தது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் குறிப்பிடுகின்றனர் மற்றும், அல்லது, இல்லை மற்றும் ஆம் போன்ற செயல்பாடுகளை செய்யப் பயன்படுகிறது.

செயலாக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்த பூட்டு கலப்பு (Lock Complex) என்று அவர்கள் விவரிப்பதை ஆராய்ச்சியாளர்கள் சேர்த்தனர். வெவ்வேறு வடிவங்கள் மற்றும் அளவுகள் கொண்ட மணிகளைப் பயன்படுத்துவதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் இருப்பதால், அவற்றின் DNA கணினி ஆயிரக்கணக்கான ரீட்-அவுட்களை இணையாக வெளியிட முடியும் என்று அவர்கள் குறிப்பிடுகின்றனர். மனித உமிழ்நீர் மாதிரிகளில் வைரஸ்களைக் கண்டறிவதே ஒரு பயன்பாடு என்று அவர்கள் பரிந்துரைக்கின்றனர்.

References:

• Mondal, M. (2022). DNA Computing: Future of Renewable Smart Computation Systems. In Applications of Nature-Inspired Computing in Renewable Energy Systems(pp. 116-135). IGI Global.
• Ogura, Y., Beppu, T., Sumiyama, F., & Tanida, J. (2005, August). Toward photonic DNA computing: developing optical techniques for parallel manipulation of DNA. In Photonics for Space Environments X(Vol. 5897, pp. 34-43). SPIE.
• Ogura, Y., Beppu, T., Sumiyama, F., & Tanida, J. (2005, August). Translation of DNA molecules based on optical control of DNA reactions for photonic DNA computing. In Nanoengineering: Fabrication, Properties, Optics, and Devices II(Vol. 5931, pp. 110-120). SPIE.
• Ogura, Y., Beppu, T., Shogenji, R., & Tanida, J. (2006, August). Photonic translation of DNAs between microscopic beads and a substrate for a photonic DNA memory. In Nanoengineering: Fabrication, Properties, Optics, and Devices III(Vol. 6327, pp. 183-190). SPIE.
• Zheng, M., Tate, N., Ogura, Y., & Tanida, J. (2007, September). Parallel optical tweezers with combining a diffractive optical element and a spatial light modulator for photonic DNA memory. In Nanoengineering: Fabrication, Properties, Optics, and Devices IV(Vol. 6645, pp. 31-40). SPIE.