Живые клетки как основа вычислительной системы

Некоторое время назад ученые Массачусетского технологического института (США) исследовали возможность создания чего-то вроде электронных схем на базе живых клеток, вернее их генов. Используя различные комбинации ферментов для изменений последовательности ДНК, выступающих в роли логических шлюзов, исследователи смогли разработать клеточную "электронную" схему, которая не только имитирует своего кремниевого аналога, но и может иметь собственную "встроенную" память.

Как недавно выяснили специалисты МТИ такие схемы могут быть даже более сложными. Они разработали метод интеграции как аналоговых, так и цифровых вычислительных возможностей в такие схемы, превратив таким образом живые клетки в сложные компьютеры. Центром такой системы является пороговый датчик, который может "переворачивать" ДНК, конвертируя аналоговые химические данные в двоичный выходной сигнал - т.е. комплексные данные могут переключать простые процессы (отклики), что очень похоже на язык обычного компьютера.

Практических применений этого открытия множество. Кроме обычного использования для вычислений, на такой основе можно создавать продвинутые сенсоры, которые могут вызывать производство разного рода химических веществ в зависимости от уровня других химических компонентов. Таким образом можно производить, например, инсулин, когда уровень сахара в крови станет слишком высоким, или обеспечивать доставку в организм различных противораковых препаратов. И это не просто теория. Клинические испытания простых генетических схем (которые предназначены для лечения заболеваний кишечника) начинаются уже в этом году, так что увидеть, как работают такие органические машины мы сможем уже скоро.