Calculatoarele pe baza de ADN pot face calcule
Scris de Autor invitat
Cel mai mare circuit de calcul sintetic este alcatuit din 74 de molecule de ADN. Acest sistem poate calcula radacina patrata a numerelor cu o valoare mai mica sau egala decat 15 si poate aproxima numarul intreg cel mai apropiat de aceasta valoare.
Cercetatorii Caltech University din SUA au reusit sa creeze cel mai complex circuit biochimic care a fost intai schitat prin formule chimice, potrivit unui nou studiu publicat in Science. Moleculele de ADN inlocuiesc tranzistorii electronici care permit unui computer sa isi activeze sistemul de decizii scurte si de selectie a datelor.
Acest sistem este construit pornind de la o eprubeta care se bazeaza pe logica replicarii ADN-ului si poate face calcule pornind de la secvente de molecule. Cu toate ca este o metoda foarte inceata si un calcul poate dura pana la 10 ore, aceasta realizare arata ca sistemele chimice pot fi controlate. Metodele de calcul bazate pe laptopuri de acest tip sunt insa departe de a fi eficiente.
De la calculatorul tradictional la cel biochimic
Un calculator normal opereaza cu tranzistori care permit intrarea si iesirea unui flux de electroni. Cel biochimic foloseste bucati scurte de ADN monocatenar sau dublu catenar (cu dubla inlantuire) care sunt introdusi intr-o eprubeta cu apa sarata. Legaturile din dublul helix (spirala creata prin inlantuirea moleculelor de hidrogen) de ADN se ramifica asemenea unor tentacule, explica reprezentantii universitatii din SUA. Astfel, moleculele se ciocnesc in apa si se leaga, dand nastere unor noi molecule, care se comporta ca niste semnale emise. Ele opereaza cu functiile SI-SAU, care permit efectuare de calcule logice.
Cercetatorii, indrumati de dr. Lulu Qian, pot codifica orice secventa de ADN si pot controla astfel interactiunea dintre componentele acestora. Cel mai mare computer creat de ei contine 74 de molecule, un circuit pe patru biti care poate face calcule cu numere formate pana la 15. Pentru a obtine raspunsul calculelor, cercetatorii monitorizeaza concentratia de molecule care ies din eprubeta, cu ajutorul unor chimicale fluorescente, care evidentiaza radacina patrata a numarului.
Procesul este unul lent, dar cercetatorii nu tin cont de durata ci de posibilitatea de a crea noi dispozitive biochimice capabile de actiuni decizionale. Astfel, efectuarea calculelor elementare ar fi doar confirmarea ca reactiile chimice pot fi controlate in procese farmaceutice si industriale. Acest sistem ar putea fi folosit chiar pentru a diagnostica anumite afectiuni prin implantarea unor chipuri de ADN in piele unde se pot integra in celula si analiza chimicalele si proteinele celulare.
“Vrem sa cream circuite biochimice care sa efectueze sarcini tot mai dificile, prin determinarea dispozitivelor moleculare sa actioneze asupra propriului mediu”, afirma Qian intr-un interviu acordat jurnalului Science.
Autor: Oana Mihalache
Etichete: ADN, biochimie, calculator, calcule, Caltech, eprubeta, extern, molecule, stiri, studiu
