الموناليزا من ليوناردو دا فينشي هو أعظم عمل لا يمكن التقليل من أهميته. لعدة قرون ، أثر الرسم على مدارس كاملة للفنانين وعقول وخيال الرسامين. حاولوا نسخ "الموناليزا" بشكل متكرر ، وقام ممثلو الحركات المختلفة برسم لوحاتهم الخاصة. قام شخص ما بإنشاء لوحة ضخمة ، وشخص ما يناسب وجه الفتاة في صورة مصغرة بحجم طابع البريد.
ولكن الآن ،
تمكن العلماء
من إنشاء أصغر صورة في العالم مع صورة الفتاة نفسها. يتم ذلك باستخدام جزيئات DNA الفردية. الابتسامة المشهورة عالمياً (وهل هي ابتسامة؟) في الصورة لا يتجاوز طولها 100 نانومتر. تم تحقيق كل هذا بفضل تطوير "طريقة اوريغامي" الجديدة ، والتي تسمح بطي جزيئات الحمض النووي إلى هياكل معقدة.
الصورة التي حصل عليها العلماء ليست كاملة. يتكون من مربعات ، كل منها يتكون من خيوط DNA الفردية. علاوة على ذلك ، يختلف التسلسل في خيوط الحمض النووي ، ويتم تحديده مسبقًا. كل هذا يتيح لك إنشاء أجزاء من "اللوحة القماشية" ، التي تخلق الشكل. بعد ذلك ، من خلال زيادة حجم اللوحة (2x2 ، 4x4 ، 8x8 - الحجم النهائي) ، تأكد العلماء من أن الصورة مناسبة هنا تمامًا.
تم إنشاء كل عنصر من عناصر اللغز بأكمله (وإجمالي 64) في أحد أنابيب الاختبار البالغ عددها 64. عرف العلماء العنصر الذي سيذهبون إليه ، وبالتالي ، وفقًا لاستعداد جميع العناصر ، بقي ربطها معًا للحصول على صورة واحدة.
بالطبع ، كان هناك القليل مما يمكن عمله يدويًا. استخدم المتخصصون نظامًا مدمجًا ، آلة سوائل متخصصة ، يتم التحكم فيها بواسطة برنامج معين. الأتمتة تسهل بشكل كبير العملية الشاقة بشكل غير عادي لطي الخيوط. وبفضل هذا ، لم يتمكن مؤلفو المشروع من إنشاء نسخة من "الموناليزا" فحسب ، بل أيضًا "صورة" للبكتيريا ، من أجل إظهار إمكانات النظام.
يحلل البرنامج الصورة التي تم تحميلها من قبل العلماء ، ويقسمها إلى مربعات صغيرة متساوية الحجم ، ثم يحدد تسلسل الحمض النووي المطلوب لإنشاء نمط معين في كل مربع. حسنًا ، هناك تجميع الخرق المزروعة في أنابيب الاختبار ، كما ذكر أعلاه.
يوضح جريجوري تيخوميروف ، مدير المشروع: "يمكننا إنشاء جزء منفصل من الصورة في كل مربع ، ثم تشكيل صورة كاملة للعناصر الفردية". "كل هذا معقد بسبب حقيقة أننا نحتاج إلى مئات العناصر الفردية التي ليس من الصعب تصميمها تقنيًا فحسب ، بل تحتاج أيضًا إلى تركيبها ، وهي ليست رخيصة. قررنا تحقيق استخدام عدد قليل من العناصر ووضعها على الفور في الأماكن الصحيحة ".
وتم تحقيق ذلك فقط من خلال إنشاء برنامج متخصص يتحكم في الروبوت "السائل" الذي يجمع الحمض النووي معًا. كل هذه تكنولوجيا معقدة للغاية ، لكن العلماء كانوا قادرين على القيام بما هو مطلوب.
الصورة أكبر بـ 64 مرة من هيكل الحمض النووي لأوريغامي الأصلي ، الذي طوره الأمريكي بول روثموند في عام 2006. مبدأ إنشاء جميع عناصر اللغز الجزيئي هو نفسه الذي تم تطويره في الأصل.
"إن الهيكل الهرمي لمشروعنا يسمح لنا باستخدام عدد قليل من اللبنات الأساسية ، في حالتنا ، هذه هي سلاسل DNA بتسلسل فريد ، من أجل إنشاء هياكل أكبر. يقول تيخوميروف: من الناحية النظرية ، يمكننا إنشاء رسومات بأي حجم. الطريقة المستخدمة من قبل المتخصصين غير مكلفة نسبيًا ، خاصة عند مقارنتها بالطرق الأخرى الموجودة لتجميع خيوط DNA في هياكل محددة.
بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن كل هذا لم يخلق للترفيه. تسمح التكنولوجيا بمعالجة دقيقة بأشياء من العالم الصغير. ونتيجة لذلك ، سيكون العلماء قادرين على الحصول على دوائر صغيرة للغاية ، أو إنشاء حالات غير عادية من المواد العضوية ، أو ببساطة التحقق من التفاعلات الكيميائية والجزيئية.
قد لا تكون الصورة نفسها أصغر صورة في العالم (هذه البطولة تنتمي إلى
"Boy and His Atom" لشركة IBM). لكن التقنية نفسها ، التي سمحت لنا بإنشاء صورة ، يمكن أن تكون مفيدة للغاية.