دانشمندان در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی (UC Berkeley) راه حل جدیدی برای ایجاد توالی های DNA ارائه کرده اند ( یعنی همان چاپگر دی ان ای )، آن ها وعده داده اند که این روش سریع تر و ارزان تر است.
این روش یعنی چاپگر دی ان ای نیازی به استفاده از مواد شیمیایی سمی ندارد و دقیق تر از روش معمول سنتز DNA است که در آزمایشگاه های سراسر جهان استفاده می شود.
تولید DNA توسط پرینتر سه بعدی می تواند ژن ها را به مدت یک شب تولید کند و می تواند رشته های DNA را ده برابر طولانی تر از روش های تولید مصنوعی که اکنون مورد استفاده قرار می گیرد، موثر باشد.
دانشجوی کارشناسی دانشگاه برکلی، دان آرلو در این باره توضیح داده است : “اگر شما یک مهندس مکانیک هستید، بسیار خوب است که یک چاپگر سه بعدی در محل کار خود داشته باشید که بخشی از یک شب را به چاپ کردن بگذراند تا بتوانید نتیجه حاصل را صبح روز بعد استفاده کنید.”
“اگر شما یک محقق یا مهندس زیست شناسی هستید و شما ابزارهایی دارید که سنتز DNA را به وجود می آورد،” چاپگر DNA یا دی ان ای “، می تواند ایده های شما را سریعتر آزمایش کند و ایده های جدیدتری را پیش روی شما قرار دهد.”
سنتز کردن DNA یک کسب و کار رو به پیشرفت است که مراکز تولید ژن های سفارشی، می توانند داروهای بیولوژیکی، آنزیم های صنعتی یا مواد شیمیایی مفید در وات میکروب ها را با آن تولید کنند.
آزمایشگاه های سراسر جهان، ژن های مصنوعی را برای وارد شدن به گیاهان یا حیوانات خریداری می کنند و یا از روش های درمانی مبتنی بر CRISPR استفاده می کنند.
بعضی از دانشمندان حتی پیشنهاد دادند که اطلاعات را در DNA ذخیره کنند، زیرا یک گرم از DNA می تواند به لحاظ تئوری معادل 50 میلیون دی وی دی را ذخیره کند و برای قرن ها پایدار باشد.
برای جمع آوری حتی یک ژن کوچک، دانشمندان باید آن را به صورت جزئی، در حدود 200 پایه طولانی سنتز کنند، و سپس آنها را با هم ترکیب کنند. این روش وقت گیر، بسیار پر هزینه است و کاملا دقیق نیست.
روش جدید “DNA 3D printer” براساس یک آنزیم سنتز کننده DNA و TdT (ترمینال deoxynucleotidyl transferase terminal) موجود در سلول های سیستم ایمنی است که به طور طبیعی توانایی اضافه کردن نوکلئوتید ها به مولکول DNA موجود در آب را دارد.
دانشمندان در اولین آزمایشات خود در برکلی نشان دادند که روش سریع و ساده آنها با این روش تقریبا دقیق است و نتایج قابل اعتماد است .
“هنگامی که ما محصولات را با استفاده از NGS تجزیه و تحلیل کردیم، توانستیم تعیین کنیم که حدود 80 درصد از مولکول ها دارای ترتیب 10 پایه دلخواه هستند.” “به این معنا که به طور متوسط، عملکرد هر مرحله حدود 98 درصد بود، که برای اولین بار در این مسئله 50 ساله، خیلی بد نیست. ما میخواهیم این مقدار را به 99.9 درصد برسانیم . ”
این روش جدید یعنی استفاده از چاپگر دی ان ای برای تسریع در تحقیقات در زمینه های مختلف طراحی شده است، تا مهندسان زیست محیطی بتوانند به سرعت به چگونگی تولید محصولات مفید برای تولید بومی کمک کنند.
خدمات پرینت سه بعدی در زیست شناسی می تواند یک گام رو جلو در توسعه زیست شناسی مصنوعی باشد.
