Биология

Биокомпьютер на основе ДНК вычислил квадратный корень из 900

Pixabay

Десятибитная программируемая логическая схема на основе 32 цепей ДНК оказалась способна посчитать квадратный корень из 1, 4, 9, 16 -- и так далее до 900. Об успехе ее создатели сообщили на страницах научного журнала Small.

Авторы статьи отмечают, что сегодня биокомпьютеры на основе ДНК могут состоять из нескольких логических элементов, но сложные математические операции с их помощью проводить до сих пор не удавалось. В новой системе входящие сигналы оптимизируются при помощи обратной связи на выходе, чтобы улучшить производительность при выполнении сложных логических действий.

Вычисление -- это процесс, при котором данные вводятся в систему, обрабатываются по заложенным в ней правилам, и выводятся как результат. Обычные компьютеры на основе кремния оперируют с нулями и единицами, опираясь на электрические сигналы. Для разработанных за прошедшее десятилетие биокомпьютеров на основе ДНК для ввода и вывода данных служит изменение концентрации молекул в пробирке. И если транзисторы не могут бесконечно уменьшаться дальше из-за физических ограничений, биокомпьютеры могут стать началом новой эры.

Работа описанного в статье биокомпьютера основана на том, что каждая цепь ДНК может достраивать себе парную по принципу комплементарности (соответствия звеньев друг другу). Исследователи могут закодировать в десяти звеньях ДНК число от 1 до 900, а затем прикрепляют к ним светящиеся (флуоресцентные) метки. После этого ученые контролируют достраивание новой цепи так, чтобы цвет флуоресценции соответствовал определенному квадратному корню.

«Исследование представляет более универсальный подход для применения в биологии и биоинженерии», -- отмечают авторы в статье. Они верят, что ДНК-компьютеры однажды смогут полностью заменить кремниевые.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.