Kemiallisia oskillaattoreita on tutkittu jo pitkään ja sellaisen löydöstä on myönnetty jopa fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinto 2017. Tästä huolimatta tieteilijät eivät ymmärrä tarpeeksi elävien solujen kemiallisen toiminnan hallitsemista. Tämä on johtanut tutkimaan synteettisiä oskillaattoreita. Uudessa tutkimuksessa David Soloveichik ja hänen tutkimusryhmänsä Teksasin yliopistosta Austinissa osoittavat, kuinka ohjelmoidaan synteettiset oskillaattorit ja muut järjestelmät rakentamalla DNA-molekyylejä, jotka noudattavat erityisiä ohjeita.
Tutkimusryhmä on onnistunut rakentamaan ensimmäisen kemiallisen oskillaattorin, joka hyödyntää vain DNA-komponentteja - eikä proteiineja, entsyymejä tai muita perinteisempiä solukomponentteja.
Uudenlaista synteettistä oskillaattoria voidaan jonain päivänä käyttää synteettiseen biologiaan tai täysin keinotekoisiin soluihin niin, että tietyt prosessit tapahtuvat halutussa järjestyksessä.
Insinööreille tämä työ avaa insinööreille mahdollisuuden luoda DNA:sta kehittyneempiä molekyylikoneita. Riippuen siitä, miten molekyylikoneet on ohjelmoitu, voidaan tuottaa erilaisia käyttäytymismalleja, kuten viestintä- ja signaalinkäsittely, ongelmanratkaisu ja päätöksenteko, liikkeen ohjaus jne. – minkälainen tahansa piirilaskenta, jollaiset liittyvät yleensä vain elektronisiin piireihin.
Lähitulevaisuudessa DNA-piirejä voidaan ohjelmoida soluvapaiden kemiallisten järjestelmien käyttäytymiseen, jotka syntetisoivat monimutkaisia molekyylejä, diagnosoivat monimutkaiset kemialliset ilmiöt ja reagoivat ympäristöihinsä.
DNA-molekyyleistä kehitetty oskillaattorin ohjelmointikielellä saadaan aikaan toistettavia työnkulkuja, jotka voivat tuottaa muunlaisia kompleksisia jaksotteluja ja reagoida syötekemikaaleihin. He laativat myös molekylaarisen kääntäjän, joka luo täsmällisiä vuorovaikutuksia aivan kuten tietotekniikan elektroniikassa, mutta joka on täysin uutta biokemian alalla.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 25.1.2018
ETN:n digitaalinen aikakauslehti ETNdigi 1/2026 on julkaistu. Uusi numero kokoaa yhteen elektroniikka-alan keskeisiä teknologiateemoja kvanttilaskennasta ja tekoälystä energiatehokkaaseen tehoelektroniikkaan, IoT-järjestelmiin ja ajoneuvojen latausinfrastruktuuriin.
Nokian toimitusjohtaja Justin Hotard arvioi yhtiön Yhdysvaltain arvopaperimarkkinavalvoja SEC:lle toimittamassa Form 20-F 2025 -vuosiraportissa, että mobiiliverkkomarkkina ei ole lähivuosina varsinainen kasvuala. Hänen mukaansa markkinan odotetaan pysyvän lähinnä vakaana samalla kun Nokia keskittyy parantamaan liiketoiminnan kannattavuutta.
Lääkintälaitteiden internet (IoMT) yhdistää diagnostiikan, puettavat anturit ja sairaalalaitteet pilvipohjaisiin järjestelmiin. Etävalvonta, reaaliaikainen data ja koneoppiminen lupaavat parempaa hoidon laatua ja kustannussäästöjä, mutta samalla ratkaistavaksi jäävät yhteentoimivuus, sääntely ja tietoturva.