محققان سنگاپوری با استفاده از رشته‌های DNA و نانومیله طلا موفق به ارائه سامانه‌ی محاسباتی شدند که قادر به انجام عملیات‌های محاسباتی منطقی است.
ترکیب نانومیله طلا و DNA برای انجام محاسبات منطقی
محققان مؤسسه آاستار سنگاپور با افزودن رشته‌های DNA به محلول حاوی نانومیله‌های طلا موفق به ارائه سیستم ساده‌ای شدند که می‌تواند عملیات‌های منطقی ساده نظیر OR و NOT را هنگام وارد کردن مولکول ویژه‌ای محاسبه کند. این سامانه می‌تواند در سیستم‌های تشخیصی سریع و پیچیده مورد استفاده قرار گیرد.
ادوات تشخیص کلینیکی مبتنی بر شناسایی زیست‌شناساگرهای بیماری و پاتوژن موجود در نمونه‌های خون یا سیالات زیستی هستند. این ادوات می‌توانند خیلی ساده بگویند که یک زیست‌شناساگر در نمونه وجود دارد یا خیر.
توانایی انجام عملیات منطقی نظیر AND و OR برای دو یا چند زیست‌نشانگر می‌تواند توان تشخیصی این آزمایشها را افزایش دهد. برای ساخت گیت‌های منطقی زیست‌مولکولی نیاز به اصلاحات شیمیایی است که بتواند تولید چنین سامانه‌هایی را امکان‌پذیر کند.
زایو دی سو و همکارانش با همکاری محققانی از دانشگاه کالج لندن اقدام به ساخت این سامانه تشخیصی مبتنی بر نانومیله‌های طلا کردند.
سو می‌گوید: «ما در این پروژه از تنظیمات ژنی استفاده کردیم؛ یکی از دقیق‌ترین مکانیسم‌های موجود در طبیعت که از آن برای ارائه فناوری محاسبات زیستی استفاده میشود.»
نانومیله‌های طلا نور را با طول موج ویژه‌ای متناسب با ابعاد میله جذب می‌کنند. اما درجه جذب نانومیله‌ها با تراکم و تجمع نانومیله‌ها در محلول تعیین میشود. این گروه تحقیقاتی از رشته‌های دوگانه DNA استفاده کردند که به محلول حاوی نانومیله اضافه شده‌است. میزان تجمع نانومیله‌ها بستگی به غلظت DNA دارد.
این گروه تحقیقاتی محلولی دارای عناصر گیرنده استروژن ایجاد کردند که نسبت به پروتئین این گیرنده‌ها پاسخ می‌دهد. این گروه دریافتند که این سیستم می‌تواند درصورت تغییر جذب از کم به زیاد، نتیجه OR را بدهد و زمانی که یک یا هر دو پروتئین مربوط به این پروتئین در محیط وجود داشته باشد، نتیجه NOT به افزودن DNA داده میشود.
این روش بی‌نیاز از ادوات پیچیده بوده و می‌تواند کاربردهای وسیعی داشته باشد. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان A plasmonic multi-logic gate platform based on sequence-specific binding of estrogen receptors and gold nanorods در نشریه Nanoscale منتشر شده‌است.
