ДНК-революція: китайські вчені створюють комп'ютер із 100 мільярдами ланцюгів

Дезоксирибонуклеїнова кислота (ДНК) протягом багатьох епох була своєрідним керівництвом до життя. Нещодавно інженери почали вивчати нові можливості цієї унікальної молекули - використання її як основа для біологічного комп'ютера.

Команда вчених з Китаю розробила інтегральну схему на ДНК (DIC), яка набагато універсальніша за попередні моделі. Рідкий комп'ютер цієї команди може утворювати разючі 100 мільярдів ланцюгів, кожен з яких здатний виконувати свою програму.

"Програмування та масштабованість – два ключові фактори для досягнення універсальних обчислень", - йдеться в опублікованій роботі дослідників.

Для створення DIC вчені зосередилися на так званих DNA-based programmable gate arrays (DPGA) - коротких сегментах ДНК, які об'єднувалися для створення більших структур. Ці DPGA виходили шляхом змішування ниток ДНК із буферною рідиною в пробірках.

У ході експериментів вчені створили схеми для вирішення квадратних рівнянь та отримання квадратного кореня. У майбутньому такі системи можуть бути адаптовані до завдань, таких як діагностика захворювань.

Експериментальні системи показали мінімальне згасання сигналу, що є ключовим моментом для створення комп'ютерів, що масштабуються, на основі ДНК.

"Здатність інтегрувати великомасштабні мережі DPGA без помітного згасання сигналу є ключовим кроком до універсальних обчислень на ДНК", - наголошують дослідники.

Дослідження було опубліковано в журналі Nature.