Hópur vísindamanna undir forystu vísindamanna frá Caltech háskólanum tókst að taka lítið en þýðingarmikið skref í þróun frjálslega forritanlegra efnatölva. Sem grunnreikniþættir í slíkum kerfum eru sett af DNA notuð, sem með náttúrulegum kjarna sínum hafa getu til að skipuleggja sig og vaxa. Allt sem þarf til að DNA byggt tölvukerfi virki er heitt, brak vatn, vaxtarreiknirit sem er kóðað í DNA og grunnsett af DNA röðum.
Hingað til hefur "tölva" með DNA farið fram stranglega með því að nota eina röð. Núverandi aðferðir henta ekki fyrir handahófskennda útreikninga. Vísindamenn frá Caltech gátu sigrast á þessari takmörkun og kynntu tækni sem getur framkvæmt handahófskenndar reiknirit með því að nota eitt grunnsett af skilyrt rökréttum DNA þáttum og sýnishorni af 355 grunn DNA röðum sem bera ábyrgð á „útreiknings“ reikniritinu - hliðstæðu tölvuleiðbeininga. Rökrétt "fræ" og sett af "leiðbeiningum" eru sett í saltlausnina, eftir það byrjar útreikningurinn - samsetning röðarinnar.
Grunnþátturinn eða „fræið“ er DNA brot (DNA origami) - nanórör 150 nm langt og 20 nm í þvermál. Uppbygging „fræsins“ helst nánast óbreytt óháð reikniritinu sem verður reiknað út. Jaðar „fræsins“ myndast á þann hátt að í lok þess hefst samsetning DNA raða. Vitað er að vaxandi DNA-strengur er settur saman úr röðum sem passa við fyrirhugaðar raðir í sameindabyggingu og efnasamsetningu, en ekki af handahófi. Þar sem jaðar „fræsins“ er táknað í formi sex skilyrtra hliða, þar sem hvert hlið hefur tvö inntak og tvö úttak, byrjar vöxtur DNA að hlýða tiltekinni rökfræði (algrími) sem, eins og nefnt er hér að ofan, er táknað með tiltekið mengi af DNA röðum af 355 grunnröðum sem settar eru í lausnarmöguleika.
Í tilraunum sýndu vísindamenn möguleikann á að framkvæma 21 reiknirit, þar á meðal að telja frá 0 til 63, velja leiðtoga, ákvarða deilingu með þremur og öðrum, þó allt sé ekki takmarkað við þessar reiknirit. Útreikningsferlið heldur áfram skref fyrir skref, þar sem DNA þræðir vaxa á öllum sex útleiðum „fræsins“. Þetta ferli getur tekið frá einum til tvo daga. Að búa til „fræ“ tekur verulega styttri tíma - frá klukkutíma upp í tvær. Niðurstöður útreikninganna má sjá með eigin augum undir rafeindasmásjá. Rörið þróast í borði og á borði, á þeim stöðum sem hvert „1“ gildi er á DNA röðinni, er próteinsameind sem er sýnileg í smásjá fest. Núll sjást ekki í gegnum smásjá.
Auðvitað, í sinni framsetningu, er tæknin langt frá því að framkvæma fullgilda útreikninga. Hingað til er þetta eins og að lesa segulband af fjarstýringu, teygjanlega yfir tvo daga. Hins vegar virkar tæknin og gefur nóg pláss fyrir umbætur. Það varð ljóst í hvaða átt við getum hreyft okkur og hvað þarf að gera til að færa efnatölvur nær.
Heimild: 3dnews.ru