स्टैनफोर्ड के वैज्ञानिकों ने एक जीवित कोशिका के अंदर एक कंप्यूटर बनाया है

19 वीं शताब्दी में, चार्ल्स बैबेज ने अपने कंप्यूटर के डिजाइन को विकसित करते हुए, यांत्रिक तत्वों पर भरोसा किया। ENIAK, पहला आधुनिक सार्वभौमिक कंप्यूटर, जिसे 40 के दशक के मध्य में बनाया गया था, वैक्यूम ट्यूब के संचालन की सुविधाओं पर आधारित था। आज, कंप्यूटर तार्किक संचालन करने के लिए अर्धचालक तत्वों के आधार पर ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं।

स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में बायोइन्जीनियर्स की टीम ने बदले में आनुवंशिक सामग्री से एक तार्किक तत्व बनाया, जिसे जैविक ट्रांजिस्टर या ट्रांसक्रिप्टर कहा जाता था। उन्होंने इस साल 28 मार्च को जर्नल साइंस में इसकी सूचना दी ।

प्रकाशन में, शोधकर्ताओं ने एक कामकाजी सेल के अंदर आनुवंशिक ट्रांजिस्टर की एक सार्वभौमिक प्रणाली का वर्णन किया जो कुछ शर्तों के तहत चालू या बंद हो सकता है। अध्ययन के लेखकों को उम्मीद है कि समय के साथ, ट्रांजिस्टर के ऐसे समूह सूक्ष्म जीवित कंप्यूटर बन सकते हैं।

इस तरह के कंप्यूटर कई प्रकार के कार्य कर सकते हैं: विष की उपस्थिति का निर्धारण करना, कैंसर कोशिका के विभाजन की संख्या की गणना करना या किसी भी प्रकार के सेल पर दवा के प्रभाव के बारे में विस्तृत और सटीक जानकारी प्रदान करना। उदाहरण के लिए, कैंसर कोशिकाओं के अनियंत्रित विभाजन से बचने के लिए, आप कोशिका के अंदर कंप्यूटर को तब मरने के लिए प्रोग्राम कर सकते हैं जब डिवीजनों की संख्या के लिए एक निश्चित सीमा तक पहुँच जाते हैं।

ड्रू एंडी (चित्रित) को उम्मीद है कि भविष्य में किसी भी जीवित सेल में लघु कंप्यूटर रखना संभव होगा, हालांकि, वह ध्यान देता है कि सिलिकॉन माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक को बदलने का कोई सवाल ही नहीं है। यह फोन या लैपटॉप के सिलिकॉन भरने को लाइव कंप्यूटर से बदलने की उम्मीद नहीं है, लेकिन कंप्यूटर काम करेंगे जहां सिलिकॉन कभी नहीं हो सकता।

टीम ने उदाहरण के रूप में, ई। कोलाई बैक्टीरिया का उपयोग करते हुए जैव रसायन के काम का प्रदर्शन किया, जो आनुवंशिक अनुसंधान के लिए बहुत विशिष्ट है। ट्रांसक्रिप्टर्स डीएनए के साथ आरएनए पोलीमरेज़ के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए विशिष्ट एंजाइम का उपयोग करते हैं उसी तरह कि कंप्यूटर में लाखों सिलिकॉन ट्रांजिस्टर इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को नियंत्रित करते हैं। ट्रांसक्रिप्टर एंजाइमों की पसंद एक समय लेने वाली और महत्वपूर्ण कार्य है, क्योंकि उन्हें बैक्टीरिया और कवक और पशु कोशिकाओं दोनों में कार्यात्मक होना चाहिए।

पारंपरिक सिलिकॉन ट्रांजिस्टर की तरह, ट्रांसक्रिप्टर्स एक छोटे से वर्तमान को एक बड़े के व्यवहार को नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं। एंजाइम गतिविधि (ट्रांसक्रिप्टर शटर) में एक छोटे से परिवर्तन के परिणामस्वरूप संबंधित जीन (चैनल) में एक बड़ा परिवर्तन होगा। प्रतिलेखकों के संयोजन से, शोधकर्ताओं ने बूलियन तर्क तत्वों का एक पूरा सेट तैयार किया - AND, AND-NOT, OR, अनन्य OR या अनन्य NOT-OR के जैविक समकक्ष। ऐसे तत्वों के एक सेट के साथ, एक जैविक कंप्यूटर सेल के अंदर गणना करने में सक्षम होगा।

एक सेल में गणना करने के लिए, हालांकि, डेटा संग्रहीत करने के लिए एक जैविक उपकरण की आवश्यकता होती है, और आनुवंशिक सामग्री में कोडिंग जानकारी पर प्रयोग पहले ही किए जा चुके हैं । आपको उत्पादक जैविक कंप्यूटरों के तेजी से उभरने की उम्मीद नहीं करनी चाहिए, लेकिन यह फैलाना काफी संभव है, उदाहरण के लिए, एक नए प्रकार की दवा का। जैविक कंप्यूटिंग तकनीक विकसित करने की उम्मीद में, स्टैनफोर्ड शोधकर्ताओं ने (जैव) तर्क तत्वों के डिजाइन को सार्वजनिक डोमेन में बदल दिया है ।



एक्सट्रीमटेक और स्टैनफोर्ड स्कूल ऑफ मेडिसिन साइटों पर आधारित है।