Harvard Universitetinin Con A. Polson adına Mühəndislik və Tətbiqi Elmlər Məktəbinin (SEAS) tədqiqatçıları biotexnologiya və sintetik biologiya sahəsində tarixi nailiyyətə imza atıblar. Alimlər kompüterlərdə istifadə olunan ənənəvi yarımkeçirici silikon çipləri modifikasiya edərək onları eyni vaxtda onlarla fərqli DNT ardıcıllığını sürətli və yüksək dəqiqliklə sintez edə bilən “DNT yazıcıları”na çeviriblər.
Nature Electronics jurnalında dərc olunan tədqiqat süni gen sintezi və tibbi araşdırmalar sahəsində yeni mərhələnin başlanğıcı hesab edilir.
Ənənəvi metodlardan sürətli və ekoloji təmiz sintezə
Hazırda DNT sintezi əsasən 1980-ci illərdən tətbiq olunan və “fosforamidit metodu” kimi tanınan kimyəvi üsula əsaslanır. Bu metod həm vaxt aparır, həm böyük laboratoriya avadanlıqları tələb edir, həm də ətraf mühit üçün zərərli toksik kimyəvi tullantılar yaradır.
Harvard alimlərinin hazırladığı yeni texnologiya isə tamamilə fərqli – enzimatik (fermentativ) və rəqəmsal yanaşmaya əsaslanır. Bu üsulda toksik kimyəvi maddələrin əvəzinə su əsaslı fermentlərdən (enzimlərdən) istifadə olunur.
Tədqiqatçılar silikon çip üzərində yerləşən hər bir mikroskopik nöqtəyə (pikselə) ayrıca elektrik siqnalları göndərərək fermentlərin fəaliyyətini dəqiq şəkildə idarə etməyə nail olublar. Nəticədə çipin müxtəlif hissələrində eyni vaxtda, bir-birindən müstəqil şəkildə onlarla fərqli DNT zəncirini “yazmaq” mümkün olub.
Yarımkeçirici texnologiyası biotibbin xidmətində
Tədqiqat qrupunun rəhbərlərindən birinin sözlərinə görə, bu texnologiyanın ən mühüm üstünlüklərindən biri onun mövcud mikroçip istehsalı infrastrukturu ilə tam uyğun olmasıdır. Bu o deməkdir ki, kompüter və smartfon çipləri istehsal edən zavodlar gələcəkdə bu tip tibbi çiplərin də kütləvi istehsalını həyata keçirə bilərlər.
Bu isə yaxın gələcəkdə hər bir laboratoriyanın, hətta kiçik klinikaların belə masaüstü “DNT printeri”nə sahib olmasına imkan yarada bilər.
Bu kəşf hansı imkanları açır?
Fərdiləşdirilmiş təbabət və vaksinlər: Xərçəng və digər genetik xəstəliklərin müalicəsi üçün pasiyentin genetik xüsusiyyətlərinə uyğun dərmanların və ya peyvəndlərin (məsələn, mRNT vaksinlərinin) laboratoriya şəraitində bir neçə saat ərzində hazırlanması mümkün ola bilər.
DNT-də məlumat saxlanması: Silikon çiplərin DNT zəncirlərini bu qədər sürətlə sintez edə bilməsi bəşəriyyətin rəqəmsal məlumatlarının DNT molekullarında saxlanılması (DNA Data Storage) texnologiyasının inkişafını əhəmiyyətli dərəcədə sürətləndirə bilər.
Sintetik biologiyanın inkişafı: Yeni bioyanacaq növlərinin, iqlim dəyişikliyinə davamlı bitkilərin və faydalı mikroorqanizmlərin hazırlanması aylarla deyil, günlərlə mümkün ola bilər.
Ekspertlərin fikrincə, yarımkeçirici texnologiyalarla biologiyanın bu şəkildə birləşdirilməsi yaxın on il ərzində biotexnologiya sənayesində köklü dəyişikliklərə səbəb ola, həmçinin tibbi preparatların hazırlanma müddətini və istehsal xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər.
