Układy logiczne oparte na DNA

Chris Dwyer, inżynier z prestiżowego Uniwersytetu Duke'a (Duke University), ogłosił wyniki badań nad zastosowaniem DNA w budowie układów logicznych. Udało mu się stworzyć odpowiednik prostych logicznych bramek.

 

Pomysł opiera się na łączeniu odpowiednich substancji z tak dobranymi wycinkami łańcuchów DNA, aby następowała organizacja w regularne struktury podobne do krzemowych wafli, zawierające chromofory. Dwyer tak mówi o zasadzie ich działania:

 

Kiedy światło pada na chromofory, te absorbują promienie, pobudzając elektrony. Energia przekazywana jest do pobliskich chromoforów odmiennego typu, które dzięki niej emitują światło o innej długości fali. Odmienność oznacza, że przy użyciu detektora możemy odróżnić światło na wyjściu od wejściowego.

 

W konwencjonalnych układach krzemowych za przełączanie pomiędzy 0 i 1 odpowiada płynący prąd, a tutaj - światło. Dzięki temu zbudowane na DNA bramki działają szybciej. Jest jeszcze jedna, bardzo poważna zaleta takiego rozwiązania: odpowiednio dobrane wycinki DNA będą mogły organizować się same, bez potrzeby bardzo precyzyjnych fabryk, a ponadto surowiec jest powszechnie dostępny i właściwie nieograniczony. Dwyer twierdzi, że jeden student w ciągu dnia pracy w laboratorium mógłby wytworzyć w ten sposób więcej prostych układów, niż wynosi miesięczna światowa produkcja krzemowych procesorów. Na obecnym etapie eksperyment pozwolił zbudować powtarzalne, regularne układy z szesnastek elementów, z chromoforami na brzegach "wafelków" (na zdjęciu).

 

Przyznam, że pomysł robi na mnie wrażenie. DNA sprawdza się przecież od dawna, dlaczego więc nie wykorzystać tego biopolimeru do konstruowania układów scalonych? Dodatkowo, jeśli udałoby się zaprząc do pomocy cały mechanizm replikacyjny, procesory hodowalibyśmy, zamiast konstruować. Zaś wyrażenie "wirus komputerowy" zbliżyłoby się do pierwotnego znaczenia.

 

[via PhysOrg]

 

Tomasz Andruszkiewicz

Więcej o: