загрузка...
-->
Ферментний комп'ютер може жити усередині вас PDF Печать E-mail

Ферментний комп'ютер може жити усередині вас

Молекулярний комп'ютер, що використовує ферменти для здобуття підрахунків, створили ізраїльські вчені.
Ітамар Вілнер, що сконструював молекулярний калькулятор зі своїми колегами в Єврейському університеті Єрусалима, вважає, що комп'ютери, що працюють на ферментах, коли-небудь можна буде вживляти у людський організм і використовувати, наприклад, для регулювання викиду ліків у систему метаболізму.
Учені створили свій комп'ютер, використовуючи два ферменти – глюкозу дегидрогеназу (glucose dehydrogenase, GDH) і пероксидазу із хрону (horseradish peroxidase, HRP) – для запуску двох взаємозалежних хімічних реакцій. Два хімічних компоненти – перекис водню й глюкоза – використалися значення, що вводять як (А и В). Присутність кожного з хімічних речовин відповідало 1 у двійковому коді, а відсутність – 0 у двійковому коді. Хімічний результат ферментної реакції визначався оптично.
Ферментний комп'ютер використали для проведення двох фундаментальних логічних обчислень, відомих як AND (де A й B повинні бути рівними одиниці) і XOR (де A й B повинні мати різні значення). Додавання ще двох ферментів – глюкозооксидази (glucose oxidase) і каталази (catalase) – зв'язало дві логічні операції, давши можливість скласти двійкові числа, використовуючи логічні функції.
Ферменти вже використають при обчисленнях, застосовуючи спеціально закодовану ДНК. Такі Днк-комп'ютери потенційно здатні перевершити по швидкості й потужності кремнієві комп'ютери, оскільки можуть здійснювати безліч паралельних обчислень і поміщати величезну кількість компонентів у малюсінький простір.
Але Віллнер говорить, що ферментний комп'ютер створений не заради швидкості: для обчислення йому може знадобитися кілька хвилин. Швидше за все, він буде вбудовуватися в біосенсорне устаткування й використатися для моніторингу й коректування реакції пацієнта на певні дозування препарату.
Це комп'ютер, який можна інтегрувати в людський організм. Нам здається, що ферментний комп'ютер можна використати для обчислення шляху метаболізму.
Мартін Амос із Університету Ексетера, Британія, теж вважає такі пристрої дуже перспективними. "Розробка простих приладів начебто лічильників необхідна для успішного створення біомолекулярних комп'ютерів.
Якщо такі лічильники вмонтувати в живі клітки, ми можемо уявити собі, що вони відіграють роль додатків, наприклад, "розумної" доставки ліків, коли терапевтичний агент створюється там, де виникає проблема. Лічильники також забезпечують біологічний "запобіжний клапан", що не дає кліткам безконтрольно розростатися.

 

Яндекс.Метрика >