Китайські вчені розробили програмований обчислювальний пристрій на основі ДНК

Китайські вчені розробили новий тип програмованого обчислювального пристрою загального призначення на основі молекул ДНК, що стало ключовим кроком на шляху створення ДНК-комп'ютера. Про це повідомляє Інформаційна агенція Сіньхуа.

Широко відомі інтегральні схеми, використовувані останні десятиліття, є переважно електронними і фотонними схемами з урахуванням напівпровідників. Рідкофазні схеми з використанням генетичних кодів – це абсолютно нова обчислювальна стратегія, яка таїть в собі величезний потенціал для масового паралелізму при кодуванні і виконанні алгоритмів.

Однак біологічні молекули мають тенденцію дифундувати та змішуватися в рідинах, що ускладнює застосування цієї стратегії до обчислень загального призначення.

Дослідження, опубліковане в журналі Nature, продемонструвало систему, яка за рахунок інтеграції багатошарових програмованих вентильних матриць на основі ДНК (DPGA) може вирішувати квадратні рівняння.

Дослідники з Шанхайського університету Цзяо Тонг зібрали пристрій із трьома шарами каскадних DPGA, що складаються з 30 логічних елементів із приблизно 500 нитками ДНК. Він працює, щоб контролювати випадкові зіткнення молекул.

Розробники виявили, що використання одноланцюгових полімерів, що складаються з невеликої кількості нуклеотидів, як однорідний сигнал передачі дозволяє надійно інтегрувати великомасштабні інтегральні схеми з мінімальним витоком і високою точністю для обчислень загального призначення.

Згідно з дослідженням, пристрій, оснащений аналого-цифровим перетворювачем, можна використовувати для класифікації мікроДНК, пов'язаних із захворюваннями.