Home » Știință » Un cip pe bază de ADN poate fi programat pentru a rezolva probleme complexe de matematică

Un cip pe bază de ADN poate fi programat pentru a rezolva probleme complexe de matematică

Un cip pe bază de ADN poate fi programat pentru a rezolva probleme complexe de matematică
Credit foto: Shutterstock
Publicat: 26.09.2021

Domeniul calculului ADN-ului a evoluat de când a fost propus pentru prima dată, acum aproape 30 de ani.

Dar majoritatea proceselor de calcul ale ADN-ului sunt încă efectuate manual, substanțele folosite la reacția chimică (reactanții) fiind adăugate cu mâna. Dar oamenii de știință de la Universitatea Națională Incheon (Coreea de Sud) au găsit o modalitate de a automatiza calculele ADN prin dezvoltarea unui cip unic, controlat de un computer, notează Science Daily.

ADN-ul amintește de helixul dublu catenar care conține toate informațiile genetice. Dar unitățile individuale ale celor două catene ale sale sunt perechi de molecule legate între ele într-un mod selectiv, complementar. Această proprietate de împerechere poate fi folosită pentru a efectua calcule matematice complexe, stând la baza calculului ADN-ului.

Într-un articol recent, disponibil online în jurnalul științic ACS Nano, o echipă de oameni de știință de la Universitatea Națională Incheon (INU) prezintă un cip microfluidic pe bază de ADN, care poate fi controlat de un computer pentru a efectua calcule ADN.

„Speranța noastră este că procesoarele bazate pe ADN vor înlocui procesoarele electronice în viitor, deoarece consumă mai puțină energie. Procesoarele bazate pe ADN oferă, de asemenea, o platformă pentru calcule complexe, cum ar fi soluțiile de învățare profundă și modelare matematică”, spune Dr. Youngjun Song de la INU, coordonatorul studiului.

Ce este logica booleană?

Dr. Youngjun Song și echipa sa au folosit imprimarea 3D pentru a fabrica cipul microfluidic, care poate executa logica booleană, fundamentală pentru programări computerizate.

Logica booleană este un tip de logică adevărat sau fals care compară intrările și returnează o valoare „adevărat” sau „fals” în funcție de tipul de operație. Experimentul s-a bazat pe un șablon de ADN monocatenar. Dacă o parte dintr-un ADN de intrare a avut o secvență Watson-Crick complementară cu ADN-ul șablon, acesta s-a împerecheat pentru a forma ADN dublu catenar. Rezultatul a fost considerat adevărat sau fals pe baza dimensiunii ADN-ului final.

Cipul proiectat este extraordinar datorită unui sistem de supape acționat de un motor care poate fi acționat folosind un computer sau un smartphone. Configurarea cipului și a software-ului formează împreună o unitate de procesare microfluidică (MPU). Datorită sistemului de supape, unitatea ar putea efectua o serie de reacții pentru o combinație de operații logice, într-un mod rapid și convenabil.

„Cercetările viitoare se vor concentra pe o soluție totală de calcul ADN cu algoritmi ADN și sisteme de stocare ADN”, mai afirmă dr. Song.

Citește și:

Extragerea ADN-ului antic din craniul unui urs de 32.000 de ani a dezvăluit ceva interesant

Victimele ciumei nu erau întotdeauna îngropate în morminte comune. Ce arată noi analize ADN

Un studiu ADN încearcă să pună capăt disputelor privind locul în care s-a născut Columb

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Test de cultură generală. Care mare personalitate istorică a avut o dublură?
Test de cultură generală. Care mare personalitate istorică a avut o dublură?
Rechinii brazilieni prezintă urme de cocaină în organism, au descoperit cercetătorii
Rechinii brazilieni prezintă urme de cocaină în organism, au descoperit cercetătorii
Trenuri întârziate în Anglia după ce o broască țestoasă s-a urcat încet pe șine
Trenuri întârziate în Anglia după ce o broască țestoasă s-a urcat încet pe șine
Câți bani ar putea primi de la Guvern elevii cu media 10 la Evaluarea Națională și Bacalaureat?
Câți bani ar putea primi de la Guvern elevii cu media 10 la Evaluarea Națională și Bacalaureat?
În urmă cu 107 ani avea loc cea mai mare bătălie de pe Frontul românesc din Primul Război Mondial: „Mărăşeşti fu mormântul iluziilor germane”
În urmă cu 107 ani avea loc cea mai mare bătălie de pe Frontul românesc din Primul Război Mondial: „Mărăşeşti ...
George Clooney l-a lăudat pe Joe Biden pentru „salvarea democrației”
George Clooney l-a lăudat pe Joe Biden pentru „salvarea democrației”
Criză de apă în Grecia în plin sezon turistic
Criză de apă în Grecia în plin sezon turistic
Șefa Serviciilor Secrete a demisionat după atentatul asupra lui Donald Trump
Șefa Serviciilor Secrete a demisionat după atentatul asupra lui Donald Trump
Cât a costat criza provocată de Crowdstrike? 8,5 milioane de PC-uri au fost afectate
Cât a costat criza provocată de Crowdstrike? 8,5 milioane de PC-uri au fost afectate
Cum a plecat un medic român la război: Tată-meu mi-a dat sabia şi revolverul lui, restul l-am adunat cum am putut
Cum a plecat un medic român la război: Tată-meu mi-a dat sabia şi revolverul lui, restul l-am adunat cum am putut
Comoara găsită de roverul Curiosity pe Marte după ce a crăpat o stâncă
Comoara găsită de roverul Curiosity pe Marte după ce a crăpat o stâncă
O adevărată „mină de aur”: 800 de tipuri de grâu ar putea salva lumea
O adevărată „mină de aur”: 800 de tipuri de grâu ar putea salva lumea
Sfaturile lui Titu Maiorescu pentru tânărul politician Constantin Argetoianu
Sfaturile lui Titu Maiorescu pentru tânărul politician Constantin Argetoianu
Cromozomi antici de mamut lânos, descoperiți în piele veche de 52.000 de ani
Cromozomi antici de mamut lânos, descoperiți în piele veche de 52.000 de ani
Anestezicele ar funcționa prin inducerea haosului în creier
Anestezicele ar funcționa prin inducerea haosului în creier
Noi speranțe în lupta cu HIV, după ce încă un bărbat a fost vindecat de virus
Noi speranțe în lupta cu HIV, după ce încă un bărbat a fost vindecat de virus
Test de cultură generală. Ce obicei alimentar ciudat avea Charles Darwin?
Test de cultură generală. Ce obicei alimentar ciudat avea Charles Darwin?
Un telescop spațial care a costat mai bine de 800 de milioane de dolari a fost avariat de „un micrometeoroid”
Un telescop spațial care a costat mai bine de 800 de milioane de dolari a fost avariat de „un micrometeoroid”