Harvard Araştırmacıları Silikon Çiple DNA Yazma Devrimi Yaptı
Harvard Üniversitesi’nden bir ekip, elektrik akımı ve su bazlı enzimler kullanarak 64 farklı DNA dizisini aynı anda sentezleyebilen bir silikon çip geliştirdi. Bu yenilik, geleneksel fosforamidit kimyası yerine daha çevre dostu bir yöntem sunarak DNA üretiminde yeni bir döneme işaret ediyor.
Bilim dünyasında silikon çiplerin yerini değiştiren yeni bir keşif, Harvard Üniversitesi’nin önderliğinde gerçekleştirildi. 2026 yılında Nature Electronics dergisinde yayımlanan bir çalışma, elektrik akımı ve su bazlı enzimler aracılığıyla aynı anda 64 farklı DNA dizisini sentezleyebilen bir çipin tasarımını ve işlevini ortaya koydu. Bu teknoloji, geleneksel olarak organik çözücüler kullanan fosforamidit kimyası yerine su içinde çalışan bir yöntemle DNA üretimini mümkün kılıyor.
Çip, 64 adet sentezleme alanına sahip. Her alanın ortasında DNA molekülleri sabitlenmişken, iki halka şeklinde elektrot bulunuyor. İç halka, proton üretimiyle yerel pH’ı düşürürken, dış halka bu protonları uzaklaştırarak asidik bölgenin tek bir noktada kalmasını sağlıyor. Böylece, her bir DNA dizisi bağımsız olarak, tek tek nükleotit eklenerek inşa edilebiliyor. Bu süreç, 39 nükleotid uzunluğundaki dizilerin her biri için tekrarlanıyor ve sonuçta aynı anda 64 benzersiz DNA dizisi elde ediliyor.
Bu çipin ortaya çıkışı, başlangıçta sinir hücrelerinin elektriksel aktivitesini kaydetmek için tasarlanmış bir teknolojiye dayanıyor. Donhee Ham, John A. ve Elizabeth S. Armstrong Profesörlüğünü yürütürken, laboratuvarının bir PhD öğrencisi Jeffrey Abbott’ın geliştirdiği silikon elektronikleri yeniden yapılandırarak DNA sentezi için gerekli kimyasal koşulları kontrol edebilecek seviyede hassasiyet kazandığını belirtiyor. Ham, “Sinyal akımı kontrolü sayesinde, sinir hücrelerinin membranlarını geçirgenleştirirken aynı akımı DNA moleküllerine yönlendirebildik. Çipin bu özelliği, DNA sentezi için pH’ı lokal olarak ayarlamamıza olanak tanıdı” diyerek açıklama yaptı.
Bu yenilik, sadece biyoteknoloji alanında değil, aynı zamanda DNA veri depolama potansiyeliyle de dikkat çekiyor. Araştırmacılar, 64 DNA dizisini kullanarak 169 baytlık bir metni kodlamayı başardılar. DNA veri depolama, büyük ölçekli üretim gerektiren uzun vadeli bir hedef olsa da, su bazlı enzimatik sentezin ölçeklenebilirliği ve çevresel etkisinin azaltılması, bu alanda ilerleme için önemli bir adım olarak görülüyor. Woo‑Bin Jung, POSTECH’teki asistan profesör, “Enzimatik sentez, 64’ten çok daha fazla diziyi paralel olarak üretebilir hale geldiğinde, çevre dostu bir DNA üretim yöntemi olarak büyük bir potansiyele sahip” diyerek bu görüşünü destekledi.
Gelecekte, bu teknoloji sayesinde taşınabilir DNA yazma cihazları ve büyük ölçekli DNA veri depolama sistemleri geliştirilebilecek. Ancak, teknolojinin tam potansiyeline ulaşması için yeni kimyasal yaklaşımların geliştirilmesi ve üretim ölçeğinin genişletilmesi gerekecek. Yine de, Harvard ekibinin bu başarısı, DNA sentezinin daha sürdürülebilir, güvenli ve yaygın hale gelmesi yönünde önemli bir kilometre taşı olarak kabul ediliyor.