https://frosthead.com

A világ legkisebb Tic-Tac-Toe játékja DNS csempeből készül

A Tic-Tac-Toe világ legkisebb játékát DNS-sel játsszák, és hat napot vesz igénybe, de a játék sokkal több volt, mint pusztán a győztes koronázása - magyarázza Kristin Houser a futurizmus számára .

A játék készítéséhez használt új technika lehetővé teszi a tudósok számára, hogy szabadon átrendezzék a DNS-szerkezeteket - olyasmit, amit korábban nem volt könnyű megtenni. A DNS-manipuláció mögött meghúzódó technológiának valós vonatkozásai vannak, mivel a kutatók jelenleg olyan DNS-nanotechnológiát fejlesztenek és finomhangolnak, amelyek képesek olyan feladatok elvégzésére, mint a gyógyszerek szállítása és a molekuláris rakomány megszervezése.

A DNS négy alapmolekulából áll, amelyeket adeninnek, citozinnak, guaninnak és timinnek (A, C, G és T) hívnak. Egy hajlandók párosulni T-vel, míg C párosulnak G.-val. Az ATTAGCA szál például párosul a TAATCGT-vel, ahogy Jennifer Ouellette írja az Ars Technica-nak . A kaliforniai Technológiai Intézet, vagy a Caltech kutatói ezekre a kialakult DNS-párosítási mintákra ragaszkodtak, hogy a szálakat manipulálják, és különféle Tic-Tac-Toe-hez kapcsolódó alakzatokba kényszerítsék őket - jelentette ki a csapat egy nemrégiben megjelent Nature Communications tanulmányban.

A DNS-origami néven ismert módszer lehetővé tette a kutatók számára, hogy 2017-ben „festsék meg” Leonardo da Vinci „Mona Lisa” világának legkisebb változatát, ám bizonyos hátrányokkal jártak: nevezetesen a DNS-szálak helyreillesztése és a kutatók megakadályozása, hogy alakjukkal tovább manipulálják., ahogy a Futurism Houser magyarázza.

A Tic-Tac-Toe játék megkerüli ezt a komplikációt egy második módszerrel, az úgynevezett DNS-szál elmozdulással. Ezzel a megközelítéssel a tudósok ismét kihasználják a DNS-párzási mintákat. Például egy ATTAGCA DNS-szál el fogja hagyni a TAATACC részleges mérkőzését a teljes - vagy ha nem áll rendelkezésre, egyszerűen jobb - mérkőzés érdekében.

A cikkben a kutatók összehasonlítják a szálkiürítést a randevúkkal, vagy inkább a hosszú, a közös érdeklődésen alapuló partnerválasztás és -csere folyamatával.

Valami így működik: Vegyünk egy Jenna és Joel nevű párt. Mindkettő szereti az idegen nyelvű filmeket nézni, a nemzetközi konyhát keresni, és kedvtelésből tartott kutyáikkal fetch-et játszani. De James mellett jön az a személy is, aki nemcsak élvezi a fenti tevékenységeket, hanem megosztja Jenna festészet iránti vágyát is. Ezt a további közös szenvedélyt elcsábítva Jenna árokba helyezi Joelt Jamesnek. Ebben a forgatókönyvben Joel most az elmozdult szál, független és egyedül.

A játékban a DNS-szál eltolódás az önszerelő lapkákkal együtt működik, egy egyszerűbb technológiának köszönhetően, hogy a meghatározott DNS-szálakkal bélelt négyzet alakú játéklap-darabokat hasonlóan úgy látják, mint a kirakós darabok. „Minden lapnak megvan a maga helye az összeállított képen” egy 3x3 méretű rácsról, a Caltech sajtónyilatkozatában megjegyzi, „és csak az a hely illeszkedik”.

Az Új Atlasz Michael Irving szerint a játékosok - ebben az esetben a tudósok - kicserélték ezt a kilenc üres játéklapot X vagy O jelöléssel ellátott darabokra. Ehhez egyszerűen bevezettek egy „megjelölt” lapkát, amely erősebb. kötés, mint a meglévő üres lap; például a bal felső sarokban lévő X csempe tökéletes párosulást kínálhat a körülötte lévő üres lapok számára, ezáltal lehetővé téve a játékosnak, hogy csak egy részleges mérkőzést viselő üres lapot cseréljen. Mindegyik játékos kilenc lapot kapott, egy-egyet a táblán lévő összes helyért, és minden lap csak egy helyre illeszkedett.

Végül a játék hat napig tartott (amint Irving megjegyzi, időbe telik, amíg a DNS-szálak meg nem kötődnek és el nem kötődnek). Az X játékos győztesnek bizonyult, és tökéletes X-viharot hozott létre a tábla alján.

"Ha megkapja a gumiabroncsot, akkor valószínűleg csak kicseréli azt, ahelyett, hogy új autót vásárolna. A nanoméretű gépeknél ilyen kézi javítás nem lehetséges" - mondja Grigory Tikhomirov a tanulmány társszerzője nyilatkozatában. "De ezzel a csempeeltávolítási eljárással, amelyet felfedeztünk, lehetővé válik a tervezett nanoméretű gépek több alkatrészének cseréje és korszerűsítése, hogy azok hatékonyabbá és kifinomultabbá váljanak."

A világ legkisebb Tic-Tac-Toe játékja DNS csempeből készül