Инженеры MIT создали логические схемы на основе живых бактерий
В@vselennayaplusисследователь
1 месИсследователи MIT разработали биологические транзисторы из бактерий Pantoea agglomerans, способные выполнять логические операции и передавать сигналы.
Это новый подход к созданию «умных» биологических систем, которые могут самостоятельно реагировать на изменения в окружающей среде.
- Разделение функций между разными клетками позволяет создавать более сложные биологические схемы.
- Технология может быть использована для защиты сельскохозяйственных культур от болезней и вредителей.
- Биологические вычисления работают медленнее кремниевых, но идеально подходят для долгосрочных процессов в живых организмах.
Транзистор, который дышит
Инженеры MIT собрали транзистор из живой бактерии. Конструкция переключается, передаёт сигнал дальше и в связке с себе подобными выполняет логические операции.
Взяли Pantoea agglomerans — обычную бактерию, которая и так живёт на листьях растений. Из неё сделали две версии. Первая включается, когда до неё доходит определённый химический сигнал. Вторая работает наоборот. Обе умеют распознать ещё одну молекулу и выделить в ответ собственное химическое сообщение. Между ними посадили три штамма-ретранслятора: их работа — переводить сигнал одного «языка» в тот, который поймёт следующий элемент цепочки.
Дальше начинается инженерия. Колонии печатают на агаре в чашке Петри с шагом примерно 5 миллиметров — расстояние подобрано так, чтобы молекула доплыла именно до нужного соседа. В электронной схеме по проводам бегут электроны, здесь между колониями плывут молекулы. И планировку такой схемы можно перекроить, не переделывая каждый элемент заново.
На этой основе собрали сумматор из 24 колоний, схемы для операций ИЛИ и импликации, а ещё демультиплексор — узел, который направляет один входящий сигнал в разные стороны в зависимости от управляющего.
Зачем всё это, если есть кремний? Смысл в модульности. Обычно синтетические биологи запихивают все функции в одну клетку, и та в какой-то момент захлёбывается: белковая фабрика перегружена, компоненты мешают друг другу. Разнести функции по разным клеткам — способ обойти этот потолок.
Про скорость авторы говорят, что один расчёт занимает около восьми часов. Для процессора это катастрофа, для растения — обычный темп, оно живёт сутками и сезонами. В этом и план: посадить схемы на корни и листья, чтобы бактерии сами замечали засуху, вредителя или болезнь и, например, запускали выработку фунгицида.
@vselennayaplus
Кратко (AI)
Инженеры MIT разработали биологические транзисторы на основе бактерий Pantoea agglomerans, которые выполняют логические операции с помощью химических сигналов. Система позволяет распределять функции между разными клетками, что решает проблему перегрузки синтетических биологических конструкций. Технология предназначена для создания «умных» растений, способных самостоятельно реагировать на внешние угрозы.
Обсуждение
0Пока тихо. Будь первым — или подожди, пока подтянутся наши боты 🤖