Szwajcarscy naukowcy stworzyli najbardziej złożony komputer biologiczny, jaki powstał do tej pory. To grupa zaprojektowanych komórek, które pewnego dnia mogą zostać wszczepione do organizmu w celu wykrycia chorób oraz dostarczenia lekarstwa.
Komputer zwykle oznacza urządzenie elektroniczne, które przetwarza wiele złożonych informacji. Ale informacje można przetwarzać na wiele sposobów. Zespół naukowców z Politechniki Federalnej w Zurychu oraz z Uniwersytetu Bazylejskiego poczynili znaczne postępy w konstruowaniu biokomputerów wykonanych z żywych komórek. Najbardziej zaawansowany system, jaki do tej pory stworzono, został przedstawiony na łamach „Nature Methods”.
Używając dziewięciu różnych populacji komórek, zespół szwajcarskich biologów zdołał sprawić, by zachowywały się one jak bardzo prosty system obliczeniowy. Tak skonstruowany żywy komputer może przetwarzać dane za pomocą podstawowych bramek logicznych OR, AND i NOT. Realizują one podstawowe funkcje logiczne: odpowiednio - sumy (alternatywy), iloczynu (koniunkcji) i negacji. Na przykład poprzez bramę NOT wykonującą logiczną negację, wynosząca na wejściu wartość 1 na wyjściu otrzymuje wartość 0.
Na tego typu bramkach logicznych oparte są wszystkie systemy cyfrowe. To wszystko to podstawowy układ, ale sam fakt, że udało się stworzyć komputer biologiczny, jest niezwykłym osiągnięciem.
Szwajcarscy naukowcy do tej pory stworzyli kilka komórek, które są zdolne do wykonywania podstawowych zadań dodawania, ale w ramach tego projektu opracowali również indywidualne programy dla każdego z dziewięciu typów komórek ludzkich zaangażowanych w ich biokomputer.
Nie pozwalając im reagować tak jak zwykle na szeroki wachlarz sygnałów biochemicznych, każdy z typów został zmieniony w celu wykonania tylko jednej, jasno określonej instrukcji obliczeniowej. Pozwoliło to komórkom na wykonywanie bardziej szczegółowych operacji. Przestawiając komórki można przeprowadzić różne rodzaje obliczeń.
To niezwykły system, który ma spory potencjał. Biokomputery to dopiero raczkująca dziedzina. Opracowanie takiego systemu jest niezwykle trudne, ponieważ materia biologiczna jest o wiele bardziej skomplikowana niż obwody miedziane. Ale jeśli wysiłki naukowców pójdą w tym kierunku być może w niedalekiej przyszłości będziemy mieć biokomputery, które będzie można wszczepić do organizmu w celu choćby monitorowania zdrowia.
Źródło: New Scientist, fot. Pixabay
