Skupini znanstvenikov pod vodstvom raziskovalcev z univerze Caltech je uspelo narediti majhen, a pomemben korak pri razvoju prosto programirljivih kemijskih računalnikov. Kot osnovni računski elementi v takšnih sistemih se uporabljajo nizi DNK, ki imajo po svojem naravnem bistvu sposobnost samoorganiziranja in rasti. Vse, kar je potrebno za delovanje računalniških sistemov, ki temeljijo na DNK, je topla somorna voda, algoritem rasti, kodiran v DNK, in osnovni niz zaporedij DNK.
Do zdaj je "računanje" z DNK potekalo strogo z uporabo enega samega zaporedja. Trenutne metode niso bile primerne za poljubne izračune. Znanstveniki iz Caltecha so lahko presegli to omejitev in predstavili tehnologijo, ki lahko izvaja poljubne algoritme z uporabo enega osnovnega niza pogojno logičnih elementov DNK in vzorca 355 osnovnih zaporedij DNK, ki so odgovorni za algoritem "izračunavanja" - analog računalniških navodil. V fiziološko raztopino se vnese logično »seme« in niz »navodil«, nakar se začne izračun – sestavljanje zaporedja.
Osnovni element ali »seme« je DNA guba (DNA origami) - nanocevka dolžine 150 nm in premera 20 nm. Struktura "semena" ostane praktično nespremenjena ne glede na algoritem, ki bo izračunan. Obrobje »semena« je oblikovano tako, da se na njegovem koncu začne sestavljanje zaporedij DNK. Znano je, da je rastoča veriga DNK sestavljena iz zaporedij, ki se ujemajo s predlaganimi zaporedji v molekularni strukturi in kemični sestavi, in ne naključno. Ker je periferija »semena« predstavljena v obliki šestih pogojnih vrat, kjer ima vsaka vrata dva vhoda in dva izhoda, začne rast DNK slediti dani logiki (algoritmu), ki je, kot je navedeno zgoraj, predstavljena z dani niz zaporedij DNK 355 osnovnih, ki so postavljeni v možnosti rešitve.
Med poskusi so znanstveniki pokazali možnost izvajanja 21 algoritmov, vključno s štetjem od 0 do 63, izbiro vodje, določanjem deljenja s tri in drugimi, čeprav vse ni omejeno na te algoritme. Postopek izračuna poteka korak za korakom, ko verige DNK rastejo na vseh šestih izhodih "semena". Ta postopek lahko traja od enega do dveh dni. Izdelava "semena" traja bistveno manj časa - od ure do dveh. Rezultat izračunov si lahko ogledate na lastne oči pod elektronskim mikroskopom. Cev se razvije v trak, na trak pa je na mestih vsake vrednosti "1" na zaporedju DNK pritrjena pod mikroskopom vidna proteinska molekula. Ničele niso vidne skozi mikroskop.
Seveda v svoji predstavljeni obliki tehnologija še zdaleč ne izvaja popolnih izračunov. Zaenkrat je tako, kot da bi brali kaseto s teletipa, razvlečeno na dva dni. Vendar tehnologija deluje in pušča veliko prostora za izboljšave. Postalo je jasno, v katero smer se lahko premikamo in kaj je treba storiti, da bi se kemični računalniki približali.
Vir: 3dnews.ru