Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda opracowali krzemowy chip, który potrafi jednocześnie tworzyć 64 różne sekwencje DNA. Innowacyjna technologia, opisana na łamach czasopisma „Nature Electronics”, wykorzystuje przełomową metodę enzymatyczną, co może zrewolucjonizować diagnostykę, inżynierię genetyczną i przechowywanie danych.
Układy krzemowe, przez dekady stanowiące fundament informatyki, coraz śmielej wkraczają do świata biotechnologii. Służą już nie tylko do przetwarzania informacji, ale także do badania żywych organizmów, rejestrowania aktywności neuronów czy odczytywania kodu genetycznego. Zespół badawczy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences pod kierownictwem profesora Donhee Hama poszedł o krok dalej, przekształcając krzemowy chip w miniaturową fabrykę zdolną do pisania DNA.
Co ciekawe, pierwotnym celem technologii miało być badanie neuronów. Jednak naukowcy odkryli dla niej zupełnie nowe zastosowanie, otwierając drzwi do tworzenia syntetycznego DNA w sposób szybszy, tańszy i bardziej ekologiczny niż kiedykolwiek wcześniej. Urządzenie jest w stanie równolegle syntezować aż 64 różne sekwencje DNA na jednej, niewielkiej powierzchni.
Kluczem do sukcesu jest porzucenie tradycyjnej, skomplikowanej chemii na rzecz procesów inspirowanych przez naturę. Dotychczasowa synteza DNA, oparta na chemii fosforamidytowej, wymagała użycia dużych ilości agresywnych rozpuszczalników. Nowy chip działa w zupełnie inny sposób.
Zamiast tradycyjnego procesu chemicznego, urządzenie wykorzystuje metodę enzymatyczną opartą na wodzie. Precyzyjnie sterowane impulsy elektryczne uruchamiają proces tworzenia DNA w wybranych miejscach na powierzchni chipa.
W praktyce oznacza to, że chip generuje lokalnie prąd elektryczny, który wyzwala reakcje enzymatyczne budujące nić DNA nukleotyd po nukleotydzie. Taki proces jest nie tylko bardziej przyjazny dla środowiska, ale również pozwala na znacznie większą miniaturyzację i automatyzację całego procesu syntezy.
Syntetyczne DNA już dziś odgrywa kluczową rolę w nauce i medycynie, ale nowa technologia może znacząco rozszerzyć jego zastosowanie. Do potencjalnych korzyści należą:
Choć technologia jest obiecująca, przed naukowcami stoją jeszcze wyzwania. Jednym z nich jest dalszy rozwój i optymalizacja chemii związanej z deprotekcją, czyli usuwaniem grup ochronnych w procesie syntezy. Pełne wykorzystanie możliwości chipa będzie wymagało opracowania jeszcze bardziej precyzyjnych i zlokalizowanych metod na tym etapie.
Making DNA on a semiconductor chip, Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, 2026. https://seas.harvard.edu/news/making-dna-semiconductor-chip
Researchers create DNA-writing silicon chip, ScienceDaily, 2026. https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260708022202.htm
Ten chip nie tylko liczy. Potrafi jednocześnie tworzyć 64 sekwencje DNA, Cyfrowa Rzeczpospolita, 2026. https://cyfrowa.rp.pl/it/art44809791-chip-mial-badac-neurony-a-zaczal-produkowac-dna-zaskakujace-odkrycie
Silicon chip writes 64 DNA sequences using electric currents, Interesting Engineering, 2026. https://interestingengineering.com/innovation/silicon-chip-w64-dna-sequences-electric-currents
Harvard scientists turn a silicon chip into a DNA-writing machine, The United Hell, 2026. https://www.theunitedhell.in/article/harvard-scientists-turn-a-silicon-chip-into-a-dna-writing-machine-kxtw
