Ученые создали самый большой компьютер из ДНК. Свою разработку авторы описали в статье в журнале Science.
Компьютер представляет собой цепи ДНК в жидкой среде. ДНК обладает свойством комплементарности — нити определенных последовательностей могут образовывать друг с другом прочные пары. Если последовательность одной нити точно комплементарна последовательности другой, то соединение оказывается максимально прочным. При неполном соответствии пара оказывается менее устойчивой и нить, лучше подходящая к одной из двух цепей «неправильной» пары, может вытеснить вторую цепь, заменив ее собой. Именно процесс последовательного вытеснения одних нитей другими лежит в основе вычислений компьютера из ДНК.
Ученые создали несколько логических контуров, состоящих из 150 нитей ДНК. Самый большой контур включает 74 нити и способен извлекать квадратные корни из чисел вплоть до 15. Компьютер может выполнять логические операции И или ИЛИ. Вычисления с его помощью занимают около 10 часов.
Так как биохимические реакции проходят не со стопроцентной точностью, в работе компьютеров из ДНК присутствует постоянный шум. Авторы новой работы смогли минимизировать его, «заставляя» устройство усиливать сигнал, вероятность которого превышает 80 процентов, а также ингибировать все сигналы, вероятность которых ниже 10 процентов. Принцип работы устройства описан в пресс-релизе Калифорнийского технологического института, где работают ученые.
Пока компьютеры из ДНК несовершенны и работают только в лабораториях, но ученые полагают, что такие устройства можно использовать внутри человеческого тела. Например, они могут оценивать концентрацию в крови того или иного вещества, и на основании полученного результата регулировать выделение лекарства, содержащегося в капсулах-переносчиках.
Компьютер представляет собой цепи ДНК в жидкой среде. ДНК обладает свойством комплементарности — нити определенных последовательностей могут образовывать друг с другом прочные пары. Если последовательность одной нити точно комплементарна последовательности другой, то соединение оказывается максимально прочным. При неполном соответствии пара оказывается менее устойчивой и нить, лучше подходящая к одной из двух цепей «неправильной» пары, может вытеснить вторую цепь, заменив ее собой. Именно процесс последовательного вытеснения одних нитей другими лежит в основе вычислений компьютера из ДНК.
Ученые создали несколько логических контуров, состоящих из 150 нитей ДНК. Самый большой контур включает 74 нити и способен извлекать квадратные корни из чисел вплоть до 15. Компьютер может выполнять логические операции И или ИЛИ. Вычисления с его помощью занимают около 10 часов.
Так как биохимические реакции проходят не со стопроцентной точностью, в работе компьютеров из ДНК присутствует постоянный шум. Авторы новой работы смогли минимизировать его, «заставляя» устройство усиливать сигнал, вероятность которого превышает 80 процентов, а также ингибировать все сигналы, вероятность которых ниже 10 процентов. Принцип работы устройства описан в пресс-релизе Калифорнийского технологического института, где работают ученые.
Пока компьютеры из ДНК несовершенны и работают только в лабораториях, но ученые полагают, что такие устройства можно использовать внутри человеческого тела. Например, они могут оценивать концентрацию в крови того или иного вещества, и на основании полученного результата регулировать выделение лекарства, содержащегося в капсулах-переносчиках.
Обсуждения Создан самый большой компьютер из ДНК