Forskere udvikler en lommeregner lavet af DNA

DNA

På mange måder er levende ting organiske maskiner, og instruktionerne for, hvordan de fungerer, findes i DNA’et. Så det er måske ikke overraskende, at DNA burde være i stand til at udføre enkle aritmetiske beregninger, ligesom computere. Det betyder ikke, at det ikke er et monumentalt gennembrud for forskere at skabe et analogt kredsløb ud af DNA, der kan fungere som en lommeregner.

Et team af forskere fra Duke University har gjort netop det. De har skabt dele af syntetisk DNA, der, når de blandes sammen i et reagensglas i de rigtige koncentrationer, danner et analogt kredsløb, der kan tilføje, subtrahere og formere sig, rapporterer Phys.org.

Hvad der gør dette gennembrud særlig interessant er, at det involverer et analogt DNA-kredsløb snarere end et digitalt. Digitale kredsløb koder for information som en række nuller og ens, og selvom dette har sine fordele i computerenes verden generelt, har det nogle ulemper, hvis du vil oprette computere ud fra genetisk materiale. For det første kræver digitale DNA-kredsløb flere DNA-tråde end analoge. Hvis du vil beregne værdier, der ikke egner sig til enkle on-off, alt-eller-ingen-værdier – hvilket er tilfældet for mange organiske processer – er analog vejen at gå.

Kredsløbet lavet af Duke-forskerne er stadig temmelig grundlæggende. Dets reagensglasberegninger kan tage timer, selv for enkle ligninger. Men det er en start.

"Vi kan lave nogle begrænsede computere, men vi kan ikke engang begynde at tænke på at konkurrere med nutidige pc’er eller andre konventionelle computerenheder," indrømmede John Reif, teamleder på undersøgelsen.

Bearbejdningshastighed er dog ikke nødvendigvis målet. Selv langsomme computere fremstillet af DNA giver fordele i forhold til siliciumbaserede computere. For eksempel kan DNA-kredsløb fungere i våde miljøer. De kan også være meget tyndere sammenlignet med elektroniske kredsløb. Når alt kommer til alt, passer DNA inde i en cellekerne.

Forestil dig, om en DNA-baseret regnemaskine kunne indsættes direkte i blodbanen eller på celleniveau for at foretage mere nøjagtige medicinske målinger. Med yderligere udvikling er det fremtiden for teknologi som denne.

"Selv meget enkel DNA-beregning kan stadig have store indvirkninger på medicin eller videnskab," forklarede Reif.

DA.AskMeProject