Молекулярный прогресс

Георгий Пуляевский
6 июня 2011, 15:01

Ученые представили новый мощный ДНК-компьютер.

Иллюстрация: Эксперт Online

Рассматривая молекулу ДНК и фиксируя последовательность своих вычислений, новый компьютер четко выполняет свою работу. Несмотря на то что органических компьютеров такой мощности еще не было, вычисления занимают достаточно много времени – операции могут длиться до 10 часов.

Конечно, подобная техника еще не скоро войдет в обиход, но, согласно последним данным, исследователям из Калифорнийского технологического института удалось спроектировать самый сложный биохимический кругооборот, известный человечеству. Этот пробирочный компьютер для включения и передачи сигналов внутри процессов вычисления вместо электронных транзисторов также использует ДНК-структуры.

В типичном компьютере транзисторы принимают и отправляют постоянный поток электронов, ДНК-компьютер работает по другому принципу.

Помещенные в пробирку соленой воды, короткие звенья одноцепочной или в некоторых случаях двуспиральной ДНК выполняют роль электронов в традиционном чипе, постоянно сталкиваясь и связываясь между собой они образуют процесс круговорота информации.

Исследователи во главе с Лулу Киэн могут закодировать любую необходимую последовательность ДНК – таким образом, у них есть полный контроль над взаимодействием цепей. Самый мощный ДНК-компьютер обладает 4-битовым кругооборотом с 74 молекулами и может вычислить квадратный корень любого числа до 15, округляя ответ в меньшую сторону.

Бесспорно, процесс занимает много времени, но скорость для такой органической машины не самое главное. Подобные технологии в конечном счете могут привести к созданию биохимических проводников, которые будут способны к независимому принятию решений. Этот тип контроля над химическими реакциями может стать новой ступенью развития медицины.

Возможно, в будущем основанные на ДНК компьютерные микросхемы, помещенные в человеческое тело, смогут контролировать ход болезни, выполнять диагностику отклонений и самостоятельно выпускать препараты в тот момент, когда они так необходимы больному.

«Мы хотим создать лучшие биохимические кругообороты, которые могут выполнять более сложные задачи, заставляя такие устройства действовать на молекулярную среду», – сообщила Киэн журналу The Science, в котором был представлен полный обзор нового ДНК-компьютера.