Хранение данных в шариках ДНК

Флуоресцентный штрих-код

«Нам нелегко увидеть наши данные, хранящиеся в настоящей лабораторной пробирке», — объясняет Боглс. «Вода и свет — главные враги стабильности ДНК. Поэтому мы начали искать способ защитить ДНК от внешних воздействий.

В исследовательской группе профессора Тома де Грейффа Боглз в сотрудничестве с Microsoft работал над управляемыми микрочастицами. Хотя он любит расширять свои возможности, занимаясь скалолазанием и бегом в свободное время, теперь он также может взять на себя серьезную задачу в своей докторской диссертации.

Успешно. Буглы состоят из белков и полимеров, связанных вместе, и могут образовывать маленькие шарики в результате процесса, подобного мылу. В своих экспериментах Боглс показал, что к внутренней части этих шариков можно прикреплять всевозможные «липкие молекулы». Он подтверждает, что это очень полезно.

«Таким образом, мы можем прикреплять небольшие кусочки ДНК, а также помещать в них магнитную частицу, чтобы мы могли разделять бусинки с помощью магнита. Или флуоресцентной метки, которая может отличать одну бусину от другой. Таким образом, мы можем дать каждой протеиносоме – каждый со своим профилем – Собственный штрих-код, чтобы его было легче найти.

Безупречный

Боглс объясняет, что внешний слой области данных чувствителен к температуре. Это сделало чтение данных более точным, что является узким местом текущего метода, подверженного ошибкам. «Мы можем легко добавить в шар молекулы при комнатной температуре, например, фрагмент ДНК».

«При повышении температуры шарик становится гидрофобным и создается замкнутое пространство. Небольшая лаборатория, где можно миллионы раз скопировать соответствующий фрагмент ДНК в каждую отдельную гранулу с помощью определенного метода — реакции ПЦР.

«Мы видим, что можно читать несколько файлов одновременно, без многочисленных ошибок в процессе транскрипции, которые возникают, когда фрагменты ДНК сбиваются вместе. Чтобы сохранить хранимую ДНК как можно дальше от воды, молекулы можно заморозить -высушивают, удаляя из них всю воду.Это обеспечивает, по расчетам, чрезвычайно стабильное хранение, даже в течение тысяч лет.

Ускоренная диагностика рака

Сейчас все внимание приковано к новому способу хранения данных. Благодаря шарикам ДНК это теперь может происходить быстро; Том де Грейфф ранее подсчитал, что первый центр обработки данных ДНК может быть открыт в течение 5–10 лет. Помимо хранения данных, микроскоп можно использовать многофункционально, подчеркивает Боглс.

«Мы проверили в лабораторном масштабе, можем ли мы также использовать нашу платформу в качестве диагностического инструмента, например, для обнаружения определенных биомаркеров в крови. Это может ускорить диагностику некоторых видов рака. Сейчас мы изучаем, можем ли мы также отправлять контролируемые сигналы клеткам». С помощью микроскопических шариков.

Он хочет продолжить работу над этим в рамках постдокторского проекта в Мюнхенском техническом университете. Но сначала его ждет повышение. Королевское одобрение уже получено, подмигивает Боглс, вспоминая свою аудиторию на Голландской неделе дизайна, и теперь у него все еще есть сертификат.

Название диссертации Басса Богельса: Изучение подразделения ДНК-нанотехнологий

Руководители: Том де Грейф и Мартин Меркс.