有自己DNA蓝图的3d打印兔子

如何复制一只塑料兔子?
12月17日

采访

Robert Grass, ETH-Zurich

科学家已经创建了一个DNA序列,其中包含3d打印塑料兔子的计算机代码。但更巧妙的是,他们已经开发出一种方法,将DNA包裹在微小的玻璃珠中,这些玻璃珠可以自己混合到用于打印兔子的塑料中。通过这种方式,就像生物学赋予我们身体的每个细胞分子配方一样,他们的塑料兔子的每个部分都包含了复制人的DNA代码。通过切掉它的耳朵,提取DNA并解码指令,3D打印5代兔子成为可能。阿玛莉亚·托马斯从该研究的作者罗伯特·格拉斯那里听到了他们是如何做到的……

罗伯特:所以我们所做的就是证明我们可以在日常物品中存储数字信息,我们使用DNA作为数据存储介质来实现这一点。

阿玛莉亚-你说的DNA是什么意思?你指的是我们身体里的东西吗?

罗伯特:没错。所以我们使用的分子和生物学用来储存我们自己的蓝图的分子完全一样,但我们不使用天然的DNA。但是我们有化学合成的DNA序列,我们设计它的目的。

Amalia - DNA中可以存储多少信息?

罗伯特:所以理论上你可以在DNA中存储大量的信息。也许我们在这个世界上拥有的所有信息都能装进几克DNA里。我们所做的是,我们将DNA放入物体中,你可以将大量的数字信息放入日常物品中。

阿玛莉亚-那你是怎么做到的?你用什么技术将信息以DNA的形式存储在日常物品中?

罗伯特:要做到这一点,我们必须首先将信息翻译成DNA。为此,我们有一个编码器是由我的合作者Yaniv Erlich开发的。他是将数字信息转换成DNA序列的专家。然后我们让一家制造DNA的公司合成这些DNA,但你不能把它和聚合物混合,因为DNA不能和聚合物混合。DNA不是相稳定的。为了解决这些问题,我们把DNA封装起来,它是一个小的玻璃胶囊,只有100纳米大小。当我们把DNA放入这个玻璃胶囊时,它不会腐烂,我们可以更容易地将它与聚合物溶液混合。一旦我们在这些颗粒中有了DNA,我们将颗粒与聚合物溶液混合,使聚合物凝固,然后聚合物就包含了颗粒,包含了DNA,包含了数字文件。

你能给我们举个例子吗?

罗伯特:我们真正做的例子是3d打印的物体,在这个3d打印的物品中包含了它们自己的建筑指令或蓝图。人们制作的最常见的3d打印部件之一,被称为斯坦福兔。所以我们有了这个兔子的三维信息作为一个数字文件,我们用它来打印兔子。但与此同时,我们把这个数字文件,翻译成DNA,然后把DNA注入我们用来打印兔子的聚合物中,这样兔子就把它的建造指令作为DNA包含在最后的物品中,所以你可以做的是,你可以取下兔子的一块,读取由DNA组成的3d文件,然后用它来克隆原来的兔子。到目前为止,我们已经做了五代,但我们可以做更多的兔子代,它们仍然是我们制造的原始兔子的完美克隆。

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