Élmuwan ngarobah DNA kana gerbang logika: léngkah nuju komputer kimiawi

Hiji tim élmuwan dipingpin ku peneliti ti Universitas Caltech éta bisa nyandak hiji hambalan leutik tapi signifikan dina ngembangkeun komputer kimiawi bebas programmable. Salaku unsur komputasi dasar dina sistem sapertos kitu, sét DNA dianggo, anu ku hakekat alamna gaduh kamampuan pikeun ngatur diri sareng tumuwuh. Sadaya anu dipikabutuh pikeun sistem komputasi dumasar-DNA tiasa dianggo nyaéta cai anu haneut, payau, algoritma pertumbuhan anu disandikeun dina DNA, sareng set dasar sekuen DNA.

Élmuwan ngarobah DNA kana gerbang logika: léngkah nuju komputer kimiawi

Dugi ka ayeuna, "komputasi" sareng DNA parantos dilakukeun sacara ketat nganggo sekuen tunggal. Métode ayeuna henteu cocog pikeun itungan sawenang-wenang. Élmuwan ti Caltech tiasa ngatasi watesan ieu sareng nampilkeun téknologi anu tiasa ngalaksanakeun algoritma sawenang-wenang ngagunakeun hiji set dasar unsur DNA logis kondisional sareng sampel 355 sekuen DNA dasar anu tanggung jawab kana algoritma "itungan" - analog tina paréntah komputer. A "siki" logis tur sakumpulan "parentah" diwanohkeun kana solusi saline, nu satutasna itungan dimimitian - assembly of runtuyan.

Élmuwan ngarobah DNA kana gerbang logika: léngkah nuju komputer kimiawi

Unsur dasar atanapi "bibit" nyaéta lipatan DNA (DNA origami) - nanotube panjangna 150 nm sareng diaméterna 20 nm. Struktur "siki" tetep ampir unchanged paduli algoritma nu bakal diitung. The periphery tina "siki" kabentuk dina cara nu di ahir na assembly of runtuyan DNA dimimitian. Untaian DNA anu tumuwuh dipikanyaho dirakit tina sekuen anu cocog sareng sekuen anu diusulkeun dina struktur molekul sareng komposisi kimia, sareng henteu sacara acak. Kusabab periphery tina "siki" digambarkeun dina bentuk genep Gerbang kondisional, dimana unggal Gerbang boga dua inputs na dua outputs, tumuwuhna DNA mimiti nurut logika dibikeun (algoritma) nu, sakumaha disebutkeun di luhur, digambarkeun ku susunan DNA tina 355 sékuen dasar disimpen dina pilihan solusi.

Salila percobaan, élmuwan némbongkeun kamungkinan executing 21 algoritma, kaasup cacah ti 0 nepi ka 63, milih pamimpin, nangtukeun division ku tilu jeung nu lianna, sanajan sagalana henteu dugi ka algoritma ieu. Prosés itungan proceeds step by step, sakumaha untaian DNA tumuwuh dina sakabéh genep outputs tina "siki". Proses ieu tiasa nyandak ti hiji dugi ka dua dinten. Nyiptakeun "siki" butuh waktos anu langkung sakedik - ti sajam dugi ka dua jam. Hasil tina itungan bisa ditempo ku panon anjeun sorangan dina mikroskop éléktron. Tabung dibuka kana pita, sareng dina pita, di lokasi unggal nilai "1" dina sekuen DNA, molekul protéin anu katingali dina mikroskop napel. Nol henteu katingali ku mikroskop.

Élmuwan ngarobah DNA kana gerbang logika: léngkah nuju komputer kimiawi

Tangtosna, dina bentuk anu disayogikeun, téknologi jauh tina ngalaksanakeun itungan anu lengkep. Sajauh ieu sapertos maca pita tina teletype, dipanjangkeun salami dua dinten. Nanging, téknologina tiasa dianggo sareng nyéépkeun seueur rohangan pikeun perbaikan. Janten jelas ka arah mana urang tiasa ngalih, sareng naon anu kedah dilakukeun pikeun ngadeukeutkeun komputer kimia.




sumber: 3dnews.ru

Tambahkeun komentar