Το πρώτο "βιολογικό" τσιπ υπολογιστή είναι γεγονός

Ερευνητές του Columbia University in the City of New York (Columbia Engineering) κατάφεραν για πρώτη φορά να αξιοποιήσουν τους μοριακούς «μηχανισμούς» ζωντανών συστημάτων για την τροφοδοσία με ενέργεια ενός ενσωματωμένου κυκλώματος από τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP). Το πέτυχαν αυτό ενσωματώνοντας ένα συμβατικό, στέρεας κατάστασης κύκλωμα ημιαγωγού (CMOS) με μια τεχνητή μεμβράνη δύο στρωμάτων λιπιδίων, που περιείχε «αντλίες» ιόντων που κινούνται χάρη στο ΑΤΡ. Αυτό ανοίγει τον δρόμο για την δημιουργία εντελώς νέων τεχνητών συστημάτων, που περιέχουν τόσο βιολογικά όσο και συμβατικού χαρακτήρα εξαρτήματα.
Επικεφαλής της έρευνας, που δημοσιεύτηκε στο Nature Communications, ήταν ο Κεν Σέπαρντ. «Συνδυάζοντας μια βιολογική ηλεκτρονική συσκευή με CMOS, θα είμαστε σε θέση να δημιουργήσουμε νέα συστήματα, που δεν ήταν δυνατά με τη χρήση της κάθε τεχνολογίας μεμονωμένα» αναφέρει σχετικά ο Σέπαρντ. Παρά την επιτυχία τους, τα ηλεκτρονικά CMOS δεν είναι ικανά να αναπαράγουν λειτουργίες που αποτελούν «αποκλειστικότητες» ζωντανών συστημάτων, όπως οι αισθήσεις της γεύσης και της οσμής και η χρήση βιοχημικών πηγών ενέργειας. Τα ζωντανά συστήματα το καταφέρνουν αυτό με τη δική τους «ηλεκτρονική τεχνολογία», βασισμένη σε μεμβράνες λιπιδίων, κανάλια ιόντων και αντλίες, που λειτουργούν ως «βιολογικά τρανζίστορ». Χρησιμοποιούν ηλεκτρικό φορτίο υπό τη μορφή ιόντων για τη μεταφορά ενέργειας και πληροφοριών- τα κανάλια ιόντων ελέγχουν τη ροή ιόντων κατά μήκος κυτταρικών μεμβρανών. Τα στέρεα (solid state) συστήματα (υπολογιστές, ηλεκτρονικές συσκευές) χρησιμοποιούν ηλεκτρόνια. Σε ζωντανά συστήματα, η ενέργεια αποθηκεύεται σε μεμβράνες λιπιδίων, που επί της προκειμένης δημιουργήθηκαν μέσω αντλιών ιόντων.

SHARES

Share

Pin it

Tweet

Share

Share

Share

Buffer

Print

About Freegr network