Site-urile NoaMedia
Tranzistorii vii transforma bacteriile componente în circuite biologice capabile să proceseze semnale și să execute operații logice. Cercetătorii de la MIT au dezvoltat aceste sisteme în 2024, imprimând circuite pe plăci Petri pentru a conecta colonii bacteriene. Această inovație deschide noi perspective în integrarea calculului în medii biologice.
Pe scurt:
- Cercetătorii MIT au creat tranzistori vii din bacterii care formează circuite biologice capabile să proceseze semnale și să execute operații logice.
- Tranzistorii biologici reglează molecule semnal între celule, folosind trei tulpini bacteriene ca relee pentru transmiterea informațiilor în circuite.
- Cel mai complex circuit are 24 de colonii bacteriene conectate, realizând funcții computaționale comparabile cu cele ale unui smartphone.
- Aceste circuite pot fi integrate în plante pentru detectarea condițiilor de mediu și declanșarea unor răspunsuri biologice specifice.
Tranzistori vii transforma bacteriile în circuite biologice funcționale
Cercetătorii de la MIT au dezvoltat tranzistori vii din bacterii componente, care pot procesa semnale și executa operații logice în circuite biologice. Aceste celule sunt conectate pentru a transmite informații, creând circuite imprimate pe medii de cultură în plăci Petri.
În electronica clasică, tranzistorul controlează curentul electric, însă în acest sistem biologic, tranzistorii vii reglează molecule ce transmit semnale între celule. Echipa a proiectat două tipuri de tranzistori biologici și trei tulpini bacteriene care funcționează ca relee între componente.
Bacterii componente integrate în circuite biologice
Bacteria Pantoea agglomerans, folosită în acest sistem, este comună pe suprafețe și plante. Tranzistorii biologici pot fi activați sau dezactivați de molecula OC-6 și detectează molecula OC-12, iar interacțiunea acestor semnale generează molecula de ieșire OHC-14.
Alte trei tulpini bacteriene transformă semnalul primit pentru a-l transmite următorului tranzistor, realizând astfel o conexiune între bacterii similară cu circuitele electronice tradiționale.
Circuite biologice complexe cu tranzistori vii
Circuitele bacteriene sunt imprimate pe plăci cu agar, cu colonii plasate la aproximativ cinci milimetri pentru a permite transmiterea semnalelor. Cercetătorii au creat circuite capabile să combine semnale multiple și să execute operații logice, cel mai mare circuit având 24 de colonii conectate.
Christopher Voigt, coordonatorul studiului, afirmă că aceste circuite pot realiza funcții computaționale complexe, comparabile cu cele ale unui smartphone, prin conectarea unor funcții simple ale celulelor individuale.
Aplicații viitoare ale tranzistorilor vii în biologie
Deși un calcul durează aproximativ opt ore, viteza nu este prioritară pentru cercetători. Scopul este integrarea capacității de calcul în sisteme biologice, nu înlocuirea computerelor convenționale.
Astfel de circuite ar putea fi aplicate pe plante pentru a detecta condiții de mediu precum seceta sau atacurile dăunătorilor. Semnalele biologice detectate ar putea declanșa răspunsuri specifice, cum ar fi producerea unor substanțe fungicide.
Noa Insight
Cercetătorii de la MIT au dezvoltat tranzistori vii din bacterii care pot procesa semnale și executa operații logice în circuite biologice imprimate pe plăci Petri. Aceste circuite folosesc bacterii componente conectate pentru a transmite informații, creând un sistem biologic ce imită funcționarea circuitelor electronice tradiționale.
Implicații
Tehnologia permite crearea de circuite biologice capabile să realizeze funcții computaționale complexe, cu potențiale aplicații în biologie, cum ar fi detectarea condițiilor de mediu și declanșarea unor răspunsuri specifice în plante.
Elemente-cheie
- Tranzistorii vii reglează molecule ce transmit semnale între celule, funcționând ca componente în circuite biologice.
- Circuitele bacteriene sunt imprimate pe plăci cu agar, cu colonii plasate la aproximativ cinci milimetri pentru transmiterea semnalelor.
- Circuitele pot combina semnale multiple și executa operații logice, cel mai mare circuit având 24 de colonii conectate.
Sursa originală a acestui articol este https://www.stiripesurse.ro/revolutie-in-tehnologie-tranzistori-vii-din-bacterii-circuite-biologice-care-pot-procesa-semnale-si-executa-operatii-logice_3913422 (link)
