В Ізраїлі створили молекулярний комп'ютер

  Ізраїльські вчені створили молекулярний комп'ютер, який використовує біологічні ферменти для проведення підрахунків. Про це повідомив автор розробки, професор Університету Єрусалиму Ітамар Віллнер.

За його словами, комп'ютери, що працюють на ферментах, вже в найближчому майбутньому будуть імплантувати в людський організм.

Вчені створили комп'ютер, використовуючи два ферменти для запуску двох ланцюгових хімічних реакцій - глюкозу дегідрогенази (glucose dehydrogenase, GDH) і пероксидаз зі звичайного хрону (horseradish peroxidase, HRP). Два хімічних компонента - перекис водню і глюкоза - використовувалися в якості ввідних (А і В). Присутність кожної з хімічних речовин відповідало одиниці у двійковій системі числення, а відсутність, відповідно, нулю. Хімічний результат, що отримується при реакції ферментів, визначався оптично.

Ферментний комп'ютер використовували для проведення двох фундаментальних логічних обчислень - AND (де A і B повинні бути рівними одиниці) і XOR (де A і B повинні мати відмінні один від одного значення). Додавання ще двох ферментів - глюкозооксидази (glucose oxidase) і каталази (catalase) - зв'язало дві логічні операції, давши можливість скласти двійкові числа, використовуючи прості логічні функції.

На сьогоднішній день ферменти вже використовують для обчислень. Для цих цілей застосовуються спеціально закодовані молекули ДНК. Такі ДНК-комп'ютери повинні перевершити по швидкості і продуктивності поширені зараз кремнієві комп'ютери, оскільки можуть здійснювати безліч паралельних обчислень і містити величезну кількість компонентів в мікроскопічному просторі.

Віллнер стверджує, що ферментний комп'ютер створений не заради швидкості: для обчислення йому може знадобитися кілька хвилин. Швидше за все, він буде вбудовуватися в біосенсорні обладнання і використовуватися для моніторингу та коректування реакції пацієнта на певні дозування препарату. «Це комп'ютер, який можна інтегрувати в людський організм, - сказав учений, - Нам здається, що ферментний комп'ютер, введений в тіло пацієнта, можна використовувати для обчислення шляху метаболізму».