MIT mühendisleri bakterilerden canlı devre kartları üretti

Massachusetts Institute of Technology (MIT) araştırmacıları, bakterileri transistör işlevi görecek şekilde tasarlayarak, Petri kaplarındaki büyüme ortamına basılabilen ve elektrik yerine kimyasal sinyalleri kullanarak temel hesaplama mantığını yerine getirebilen "canlı devre kartları" geliştirdi.

Nasıl Çalışıyor

17 Ağustos'ta Nature Chemical Biology'de yayınlanan çalışmada, bitki yüzeylerinde yaygın olarak bulunan Pantoea agglomerans bakterisi kullanıldı. Baş yazar Hamid Doosthosseini ve MIT Biyolojik Mühendislik Bölümü Başkanı kıdemli yazar Christopher Voigt, iki tür bakteriyel transistörün yanı sıra koloniler arasında tek yönlü moleküler sinyaller ileten üç röle suşu tasarladı.techxplore+2

Ekip, bakteriyel kolonileri akustik bir sıvı işleyici kullanarak yaklaşık beş milimetre aralıklarla agar plakalarına bastı. Kolonilerin fiziksel düzeni devrenin işlevini belirler; bu da araştırmacıların genetik kodu yeniden yazmak yerine sadece yerleşimi değiştirerek farklı hesaplama sistemleri oluşturabileceği anlamına gelir. Gösterilen en büyük devre, aritmetik hesaplamalar yapmak için 24 bakteriyel koloniyi birbirine bağladı. Ayrıca ekip, OR kapıları, çıkarım işlemleri ve bir kontrol girdisine dayalı olarak sinyalleri yönlendiren bir demultiplexer da sergiledi.news.mit+3

Yavaş ama Amaçlı

Bu biyolojik devreler silikon çiplerden çok daha yavaş çalışır; tek bir hesaplama yaklaşık sekiz saat sürer. Ancak araştırmacılar, tarımsal toprakların veya bitki sağlığının izlenmesinin saatler, günler ve büyüme mevsimleri boyunca gerçekleştiği biyolojik uygulamalar için hızın ikincil planda olduğunu savunuyor.knowridge+1

MIT'nin duyurusuna göre Voigt, "Bilgisayarların yerini almaya çalışmıyoruz" dedi. Amaç, hesaplama kontrolünü doğrudan canlı ekosistemlerin içine yerleştirmektir.news.mit

Gelecekteki Uygulamalar

Ekip, bakteriyel devreleri bitki köklerine veya yapraklarına yerleştirmeyi hedefliyor. Bu sayede devreler kuraklığı, zararlıları veya hastalıkları tespit edip mantar ilacı üretmek gibi biyolojik tepkileri tetikleyebilir. Bu yaklaşım aynı zamanda sentetik biyolojideki uzun süreli bir sınırlamayı da ele alıyor: Tek bir hücreye çok fazla işlev sığdırmak, hücrenin protein üretim mekanizmasını aşırı yükleyebilir. Hesaplamanın birçok uzmanlaşmış koloniye dağıtılması bu darboğazı ortadan kaldırıyor.interestingengineering+2

Araştırma, kısmen DARPA ve IARPA tarafından finanse edildi.interestingengineering