Kunstenaarsimpressie van de gedachte chemische computer (foto: universiteit van Washington)
Het moet mogelijk zijn net zoals bij computers, een programmeertaal/computer te ontwikkelen waarmee stukken DNA zijn te maken die een bepaalde chemische ’taak’ uitvoeren. Op de keper beschouwd is scheikunde eigenlijk ook een vorm van programmeren: Als stof A in contact wordt gebracht met stof B onder die en die omstandigheden, dan ontstaan stoffen C en D. Zoiets. Met DNA is het allemaal wat ingewikkelder. Daarmee zou je een heel ‘netwerk’ aan chemische reacties kunnen sturen. Onderzoekers van de universiteit van Washington hebben een ‘programmeertaal’ ontwikkeld, die dienstig zou zijn voor het stroomlijnen van een hele serie chemische reacties.
“We beginnen met een abstracte, wiskundige beschrijving en gebruiken dan DNA om moleculen te synthetiseren die het beoogde doel verwezenlijken”, zegt Georg Seelig. Het is de bedoeling dat deze technologie op den duur zal worden gebruikt voor het ontwikkelen van complexe chemische systemen, zoals ‘slimme’ medicijn’leveranciers’ of ziektesensors die ‘opereren’ in bloedbanen. Op het ogenblik is het een hele hijs voor biologen en scheikundigen om een bepaald type moleculair netwerk (een complex van chemische reacties) te ontwerpen en al die moeite is verloren als er weer een ander systeem moet worden bedacht. De onderzoekers wilden die arme kreupelaars een hulpmiddel aanbieden, waardoor ze flexibeler zouden kunnen zijn; een soort chemische programmeertaal, dus, en uiteindelijk een ‘chemische computer’. “Dat moet wel aanspreken, want dat betekent dat je meer dan één probleem kan oplossen”, zegt Seelig. “Als je een computer iets anders wilt laten doen, dan herschrijf je het programma. Dit systeem lijkt daar erg op.”
Die chemische ‘programmeertaal’ is helemaal in lijn met de behoefte chemisch ingewikkelde systemen te kunnen bouwen, zoals die in de biologie voorkomen, met, natuurlijk het doel, om biologische processen te kunnen sturen voor, in eerste instantie, medische toepassingen. Dan is het handig als je een ‘computer’ hebt die je kunt programmeren DNA te maken dat precies doet wat je wilt dat er gebeurt. Het is allemaal nog vrij abstract. De chemische computer is er nog niet, maar het lijkt op een grote stap in de ontwikkeling van de scheikunde en de biologie, al zal zo’n systeem niet zo simpel zijn als een 0-1-computer. Voor wie er ietsje meer van wil weten, hij/zij leze een artikeltje in C2W van de onvolprezen Arjan Dijkgraaf.
Bron: Eurekalert