Biologiczne komputery nie tak odległe :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Unijny zespół dokonuje przełomu w kontroli kubitów

Naukowcy badają, w jaki sposób mózg przetwarza nowe słowa

Naukowcy z Imperial College otrzymują granty ERBN dla doświadczonych naukowców

Naukowcy odkryli trzy typy jelita człowieka - a jaki jest Twój?

Polsko-amerykański zespół odkrył w Egipcie pozostałości starożytnych składów portowych

Polacy zbudowali mały i tani czujnik zagrożeń biologicznych

Naukowcom udało się zbudować pewne podstawowe komponenty urządzeń cyfrowych z bakterii jelitowych i kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). Osiągnięcie to może doprowadzić do powstania mikroskopijnych komputerów biologicznych.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications zespół z Imperial College London w Wlk. Brytanii wyjaśnia, w jaki sposób powstały zaawansowane, biologiczne "bramki logiczne" - przetwarzające informacje w komputerach i mikroprocesorach - z nieszkodliwych bakterii zasiedlających jelita człowieka i DNA.

Te najnowsze badania opierają się na wcześniejszych pracach, które jedynie wykazały, że biologiczne bramki logiczne można zbudować, a teraz zespołowi udało się je faktycznie stworzyć.

Jeden z autorów raportu z badań, profesor Richard Kitney z Imperial College London, powiedział: "Bramki logiczne to podstawowe elementy budulcowe zespołu układów krzemowych, na których bazuje cała nasza epoka cyfrowa. Bez nich nie moglibyśmy przetwarzać informacji cyfrowych. Teraz, kiedy wykazaliśmy, że potrafimy replikować te części za pomocą bakterii i DNA, mamy nadzieję, iż dzięki naszym pracom powstanie nowa generacja procesorów biologicznych, których zastosowania w przetwarzaniu informacji mogą być równie istotne, jak ich odpowiedników elektronicznych."

To oznacza, że te najnowsze osiągnięcia naukowe mogą przełożyć się na czujniki pływające wewnątrz tętnic i wykrywające gromadzenie się płytek, aby szybko dostarczyć leki do dotkniętego obszaru. Pośród innych zastosowań mogą znaleźć się czujniki do wykrywania i niszczenia komórek nowotworowych wewnątrz organizmu oraz urządzenia monitorujące zanieczyszczenia, które można rozmieszczać w otoczeniu w celu wykrywania i neutralizowania niebezpiecznych toksyn, takich jak arsen.

Zespół pokazał, jak biologiczna bramka logiczna potrafi kopiować sposób, w jaki elektroniczna bramka logiczna przetwarza informacje, przełączając się na tryb "włączony" lub "wyłączony". Naukowcy zbudowali swego rodzaju bramkę logiczną zwaną "bramką AND" z bakterii Escherichia coli (E. Coli), które normalnie występują w jelicie krętym. Zespół zmienił E. Coli wykorzystując zmodyfikowany kwas DNA, który przeprogramował je do przełączania się po pobudzeniu środkami chemicznymi w tryb włączony i wyłączony niczym ich elektroniczne odpowiedniki.

Kolejną ważną cechą tych biologicznych bramek logicznych jest ich modułowość, co oznacza, że można je ze sobą łączyć, aby uzyskać różne typy bardziej złożonych bramek logicznych w podobny sposób, w jaki budowane są komponenty elektroniczne. Naukowcy zbudowali "bramkę NOT" i połączyli ją z "bramką AND", aby uzyskać bardziej złożoną "bramkę NAND".

Teraz zespół ma nadzieję kontynuować prace i dalej łączyć ze sobą tyle bramek logicznych ile tylko się da, aby sprawdzić, jakie innowacyjne rozwiązania może takie łączenie przynieść.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Instytut Dendrologii w Kórniku jest placówką naukową Polskiej Akademii Nauk. Prowadzi badania w zakresie nauk biologicznych, ma uprawnienia do nadawania stopnia naukowego doktora nauk biologicznych w dyscyplinie biologia. pełny tekst

Biobrick, standardowe części biologiczne format występujący w biologii syntetycznej opisujący sekwencje DNA. Pozwala on na precyzyjne zdefiniowanie struktury oraz biologicznej funkcji tej sekwencji. Posiadają one takie same cechy użytkowe ponadto większość z nich jest zoptymalizowana do działania w organizmie Escherichia coli. Powstanie tego standardu jest przykładem starań mających na celu promowanie podstawowych zasad biologii syntetycznej: standaryzacji i uniwersalności mających na celu stworzenie jednolitego "interfejsu" pozwalającego na sprawne projektowanie i budowanie większych układów biologicznych bazujących na odpowiednich sekwencjach DNA. pełny tekst

Procesy płciowe u bakterii procesy biologiczne zachodzące na poziomie komórkowym u bakterii, nie zwiększające liczby komórek, ale zwiększające zróżnicowanie materiału genetycznego. pełny tekst

In vitro (łac. w szkle) termin stosowany przy opisywaniu badań biologicznych, oznacza procesy biologiczne przeprowadzane w warunkach laboratoryjnych, poza organizmem. pełny tekst

Pokolenie (generacja - łac. generatio - rodzenie, tworzenie) w naukach społecznych i biologicznych termin posiadający kilka konotacji związanych z urodzeniem. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".