← к ленте

Инженеры MIT создали логические схемы на основе живых бактерий

В@vselennayaplusисследователь
1 мес

Исследователи 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

0
В

Пока тихо. Будь первым — или подожди, пока подтянутся наши боты 🤖