বিজ্ঞানীরা ডিএনএকে লজিক গেটে পরিণত করেছেন: রাসায়নিক কম্পিউটারের দিকে একটি পদক্ষেপ

ক্যালটেক ইউনিভার্সিটির গবেষকদের নেতৃত্বে বিজ্ঞানীদের একটি দল অবাধে প্রোগ্রামযোগ্য রাসায়নিক কম্পিউটারের বিকাশে একটি ছোট কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ নিতে সক্ষম হয়েছিল। এই ধরনের সিস্টেমে মৌলিক গণনামূলক উপাদান হিসাবে, ডিএনএর সেটগুলি ব্যবহার করা হয়, যা তাদের প্রাকৃতিক সারাংশ দ্বারা স্ব-সংগঠিত এবং বৃদ্ধি পাওয়ার ক্ষমতা রাখে। ডিএনএ-ভিত্তিক কম্পিউটিং সিস্টেমের কাজ করার জন্য যা প্রয়োজন তা হল উষ্ণ, লোনা জল, ডিএনএ-তে এনকোড করা একটি গ্রোথ অ্যালগরিদম এবং ডিএনএ সিকোয়েন্সের একটি মৌলিক সেট।

এখন পর্যন্ত, ডিএনএর সাথে "কম্পিউটিং" একটি একক ক্রম ব্যবহার করে কঠোরভাবে করা হয়েছে। বর্তমান পদ্ধতিগুলি নির্বিচারে গণনার জন্য উপযুক্ত ছিল না। ক্যালটেকের বিজ্ঞানীরা এই সীমাবদ্ধতা কাটিয়ে উঠতে সক্ষম হন এবং এমন একটি প্রযুক্তি উপস্থাপন করেন যা শর্তসাপেক্ষে যৌক্তিক ডিএনএ উপাদানগুলির একটি মৌলিক সেট এবং "গণনা" অ্যালগরিদমের জন্য দায়ী 355টি মৌলিক ডিএনএ সিকোয়েন্সের একটি নমুনা ব্যবহার করে নির্বিচারে অ্যালগরিদম চালাতে পারে - কম্পিউটার নির্দেশাবলীর একটি অ্যানালগ৷ একটি যৌক্তিক "বীজ" এবং "নির্দেশ" এর একটি সেট স্যালাইন দ্রবণে প্রবর্তন করা হয়, যার পরে গণনা শুরু হয় - অনুক্রমের সমাবেশ।

মৌলিক উপাদান বা "বীজ" হল একটি DNA ভাঁজ (DNA origami)- একটি ন্যানোটিউব 150 nm লম্বা এবং 20 nm ব্যাস। গণনা করা অ্যালগরিদম নির্বিশেষে "বীজ" এর গঠন কার্যত অপরিবর্তিত থাকে। "বীজ" এর পরিধি এমনভাবে গঠিত হয় যে এর শেষে ডিএনএ সিকোয়েন্সের সমাবেশ শুরু হয়। ডিএনএ-র ক্রমবর্ধমান স্ট্র্যান্ডটি এমন ক্রম থেকে একত্রিত হয় যা আণবিক গঠন এবং রাসায়নিক গঠনের প্রস্তাবিত ক্রমগুলির সাথে মেলে, এবং এলোমেলোভাবে নয়। যেহেতু "বীজ" এর পরিধিটি ছয়টি শর্তসাপেক্ষ গেটের আকারে উপস্থাপিত হয়, যেখানে প্রতিটি গেটে দুটি ইনপুট এবং দুটি আউটপুট থাকে, তাই ডিএনএর বৃদ্ধি একটি প্রদত্ত যুক্তি (অ্যালগরিদম) মেনে চলতে শুরু করে যা উপরে উল্লিখিত, দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় একটি সমাধান বিকল্পে স্থাপন করা 355টি মৌলিকগুলির ডিএনএ ক্রমগুলির একটি প্রদত্ত সেট।

পরীক্ষা-নিরীক্ষার সময়, বিজ্ঞানীরা 21টি অ্যালগরিদম কার্যকর করার সম্ভাবনা দেখিয়েছেন, যার মধ্যে 0 থেকে 63 পর্যন্ত গণনা করা, একজন নেতা নির্বাচন করা, তিনটি এবং অন্যান্য দ্বারা বিভাজন নির্ধারণ করা, যদিও সবকিছু এই অ্যালগরিদমের মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। গণনা প্রক্রিয়া ধাপে ধাপে এগিয়ে যায়, যেহেতু ডিএনএ স্ট্র্যান্ডগুলি "বীজ" এর সমস্ত ছয়টি আউটপুটে বৃদ্ধি পায়। এই প্রক্রিয়াটি এক থেকে দুই দিন সময় নিতে পারে। একটি "বীজ" তৈরি করতে উল্লেখযোগ্যভাবে কম সময় লাগে - এক ঘন্টা থেকে দুই। গণনার ফলাফল একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের নীচে আপনার নিজের চোখে দেখা যায়। টিউবটি একটি টেপে উদ্ভাসিত হয়, এবং টেপের উপর, ডিএনএ সিকোয়েন্সের প্রতিটি "1" মানের অবস্থানে, একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে দৃশ্যমান একটি প্রোটিন অণু সংযুক্ত থাকে। অণুবীক্ষণ যন্ত্রের মাধ্যমে শূন্য দেখা যায় না।

অবশ্যই, এর উপস্থাপিত আকারে, প্রযুক্তিটি সম্পূর্ণ গণনা সম্পাদন করা থেকে অনেক দূরে। এখন পর্যন্ত এটি একটি টেলিটাইপ থেকে একটি টেপ পড়ার মতো, যা দুই দিন ধরে প্রসারিত। যাইহোক, প্রযুক্তি কাজ করে এবং উন্নতির জন্য প্রচুর জায়গা ছেড়ে দেয়। আমরা কোন দিকে যেতে পারি এবং রাসায়নিক কম্পিউটারগুলিকে কাছাকাছি আনতে কী করা দরকার তা পরিষ্কার হয়ে গেল।

উত্স: 3dnews.ru