Tim naučnika predvođen istraživačima sa Univerziteta Caltech uspio je napraviti mali, ali značajan korak u razvoju slobodno programabilnih hemijskih računara. Kao osnovni računski elementi u takvim sistemima koriste se skupovi DNK, koji po svojoj prirodnoj suštini imaju sposobnost samoorganiziranja i rasta. Sve što je potrebno da bi računarski sistemi zasnovani na DNK radili je topla, boćata voda, algoritam rasta kodiran u DNK i osnovni skup sekvenci DNK.
Do sada se "računanje" sa DNK vršilo striktno koristeći jednu sekvencu. Sadašnje metode nisu bile pogodne za proizvoljne proračune. Naučnici sa Caltech-a uspjeli su da prevaziđu ovo ograničenje i predstavili su tehnologiju koja može da izvršava proizvoljne algoritme koristeći jedan osnovni skup uslovno logičkih DNK elemenata i uzorak od 355 osnovnih DNK sekvenci odgovornih za algoritam "kalkulacije" - analoga kompjuterskih instrukcija. Logičko "sjeme" i skup "instrukcija" unose se u fiziološki rastvor, nakon čega počinje izračunavanje - sastavljanje niza.
Osnovni element ili "sjeme" je DNK nabor (DNK origami) - nanocijev dužine 150 nm i prečnika 20 nm. Struktura „semena“ ostaje praktično nepromenjena bez obzira na algoritam koji će biti izračunat. Periferija „semena“ formirana je tako da na njegovom kraju počinje sklapanje DNK sekvenci. Poznato je da se rastući lanac DNK sastavlja od sekvenci koje odgovaraju predloženim sekvencama u molekularnoj strukturi i hemijskom sastavu, a ne nasumično. Budući da je periferija “semena” predstavljena u obliku šest uslovnih kapija, pri čemu svaka kapija ima dva ulaza i dva izlaza, rast DNK počinje da se pokorava datoj logici (algoritmu) koji je, kao što je gore pomenuto, predstavljen kao dati skup DNK sekvenci od 355 osnovnih stavljenih u opcije rješenja.
Tokom eksperimenata, naučnici su pokazali mogućnost izvršavanja 21 algoritma, uključujući brojanje od 0 do 63, izbor vođe, određivanje dijeljenja sa tri i druge, iako sve nije ograničeno na ove algoritme. Proces izračunavanja se odvija korak po korak, kako lanci DNK rastu na svih šest izlaza "semena". Ovaj proces može trajati od jednog do dva dana. Pravljenje "sjemenice" traje znatno manje vremena - od sat do dva. Rezultat proračuna možete vidjeti vlastitim očima pod elektronskim mikroskopom. Cjevčica se odmotava u traku, a na vrpci, na mjestima svake vrijednosti "1" na DNK sekvenci, vezan je proteinski molekul vidljiv pod mikroskopom. Nule se ne vide kroz mikroskop.
Naravno, u predstavljenom obliku, tehnologija je daleko od obavljanja punopravnih proračuna. Za sada je to kao da čitate kasetu sa teletipa, razvučeno na dva dana. Međutim, tehnologija radi i ostavlja mnogo prostora za poboljšanje. Postalo je jasno u kom pravcu se možemo kretati i šta treba učiniti da se hemijski kompjuteri približe.
izvor: 3dnews.ru