Tim znanstvenika predvođen istraživačima sa Sveučilišta Caltech uspio je napraviti mali, ali značajan korak u razvoju slobodno programibilnih kemijskih računala. Kao osnovni računalni elementi u takvim sustavima koriste se skupovi DNK koji po svojoj prirodnoj biti imaju sposobnost samoorganiziranja i rasta. Sve što je potrebno za rad računalnih sustava temeljenih na DNK je topla, boćata voda, algoritam rasta kodiran u DNK i osnovni skup DNK sekvenci.
Do sada se "računanje" s DNK vršilo isključivo pomoću jedne sekvence. Sadašnje metode nisu bile prikladne za proizvoljne izračune. Znanstvenici iz Caltecha uspjeli su prevladati ovo ograničenje i predstavili su tehnologiju koja može izvršavati proizvoljne algoritme koristeći jedan osnovni skup uvjetno logičkih DNK elemenata i uzorak od 355 osnovnih DNK sekvenci odgovornih za algoritam "izračunavanja" - analog računalnih uputa. Logičko "sjeme" i skup "uputa" uvode se u fiziološku otopinu, nakon čega počinje izračun - sastavljanje niza.
Osnovni element ili “sjeme” je nabor DNK (DNK origami) - nanocijev dužine 150 nm i promjera 20 nm. Struktura "seeda" ostaje gotovo nepromijenjena bez obzira na algoritam koji će se izračunati. Periferija “sjemena” formirana je tako da na njegovom kraju počinje sklapanje DNK sekvenci. Poznato je da je rastući lanac DNK sastavljen od sekvenci koje odgovaraju predloženim sekvencama u molekularnoj strukturi i kemijskom sastavu, a ne nasumično. Budući da je periferija "sjemena" predstavljena u obliku šest uvjetnih vrata, gdje svaka vrata imaju dva ulaza i dva izlaza, rast DNK počinje se pokoravati zadanoj logici (algoritmu) koji je, kao što je gore spomenuto, predstavljen zadani skup sekvenci DNK od 355 osnovnih postavljenih u opcije rješenja.
Tijekom pokusa znanstvenici su pokazali mogućnost izvršavanja 21 algoritma, uključujući brojanje od 0 do 63, odabir vođe, određivanje dijeljenja s tri i drugo, iako sve nije ograničeno na ove algoritme. Proces izračuna se odvija korak po korak, kako DNK niti rastu na svih šest izlaza "sjemena". Ovaj proces može trajati od jednog do dva dana. Izrada "sjemena" traje znatno manje - od sat do dva. Rezultat izračuna možete vidjeti vlastitim očima pod elektronskim mikroskopom. Cijev se razmota u traku, a na traku, na mjestima svake vrijednosti “1” na sekvenci DNK, pričvršćena je molekula proteina vidljiva pod mikroskopom. Nule se ne vide kroz mikroskop.
Naravno, u svom predstavljenom obliku, tehnologija je daleko od izvođenja potpunih izračuna. Za sada je to kao da čitate traku s teletipa, rastegnutu na dva dana. Međutim, tehnologija funkcionira i ostavlja mnogo prostora za poboljšanje. Postalo je jasno u kojem smjeru se možemo kretati i što je potrebno učiniti kako bi se kemijska računala približila.
Izvor: 3dnews.ru