در حوزه زیست‌شناسی سنتزی، مهندسان از واحدهای سازنده نظیر تکه‌های دی‌ان‌ای استفاده می‌کنند تا فناوری‌های جدیدی را ایجاد نمایند. یکی از چالش‌های اصلی در این مسیر، یافتن روش‌های سریع و اقتصادی برای تولید رشته‌های دلخواه دی‌ان‌ای است. اخیرا دانشمندان دانشگاه دوک یک تراشه دی‌ان‌ای قابل استفاده مجدد ساخته‌اند که می‌تواند این مشکل را حل کند.
تولید رشته‌های دی ان ای روی یک تراشه با قابلیت استفاده مجدد
در حوزه زیست‌شناسی سنتزی، مهندسان از واحدهای سازنده نظیر تکه‌های دی‌ان‌ای استفاده می‌کنند تا فناوری‌های جدیدی را ایجاد نمایند. یکی از چالش‌های اصلی در این مسیر، یافتن روش‌های سریع و اقتصادی برای تولید رشته‌های دلخواه دی‌ان‌ای است. اخیرا دانشمندان دانشگاه دوک یک تراشه دی‌ان‌ای قابل استفاده مجدد ساخته‌اند که می‌تواند این مشکل را حل کند. این تراشه قادر است رشته‌های دی‌ان‌ای را فتوکپی کند. محققان از این دستگاه برای تولید رشته‌های مختلف دی‌ان‌ای استفاده کرده و سپس از آن رشته برای تولید نانوساختارهای ویژه‌ای استفاده نمودند.
روش‌های مختلفی برای سنتز دی‌ان‌ای ارائه شده است اما هر روش دارای معایب خاص خود است. تولید انبوه دی‌ان‌ای نیازمند ستون‌های جداگانه‌ای است تا واکنش‌ها را در آنها انجام داد. با این روش می‌توان دی‌ان‌ای را به‌صورت انبوه تولید کرد اما این روش بسیار پرهزینه بوده و محدودیت توالی مختلف دی‌ان‌ای را داراست. محققان دانشگاه دوک با استفاده از یک پرینتر جوهرپراش (اینکجت) قطرات بسیار کوچکی از محلول شیمیایی را روی سطح یک تراشه پلاستیک قرار دادند. در ادامه آنها ترکیبی از رشته‌های مختلف دی‌ان‌ای را روی این تراشه ایجاد کردند. در نهایت محققان از یک فرآیند کپی برداری زیستی استفاده کردند تا دی‌ان‌ای به‌دست آمده روی تراشه را از روی آن بردارند. پژوهشگران دریافتند که می‌توانند از این تراشه مجددا برای تولید دی‌ان‌ای‌های مختلف استفاده کنند.
اشتیک ساعم، مهندس زیست پزشکی دانشگاه دوک، می‌گوید ما می‌توانیم با استفاده از فرآیند کپی برداری زیست شناسی، با سرعتی ۱۰ها برابر بیشتر، مواد را از سطح تراشه برداریم. این کار روی تراشه‌ای که ما ساخته‌ایم هم قابل انجام است حتی زمانی که این تراشه در دمای ۲۰- درجه نگهداری شده و دوباره مورد استفاده قرار گیرد.
این گروه تحقیقاتی پس از جداکردن رشته‌های دی‌ان‌ای از سطح تراشه، آنها را با استفاده از یک رشته دی‌ان‌ای ویروسی به‌هم متصل کردند. در این فرآیند، رشته دی‌ان‌ای ویروسی با استفاده از رشته‌های کوچک دی‌ان‌ای به شکل دلخواهی در می‌آید. این شکل می‌تواند شبیه خانه باشد تا با استفاده از آن مواد آلی یا معدنی به‌صورت فضایی جهت‌گیری کنند. در نهایت از این ساختار به‌عنوان داربست جهت رهاسازی دارو استفاده کرد.
این گروه تحقیقاتی نتایج یافته‌های خود را درسمپوزیوم AVS که در تنسه برگزار شده، ارائه کردند.
