Ερευνητές του MIT δημιούργησαν ζωντανά τρανζίστορ από βακτήρια για βιολογικούς υπολογισμούς

Ερευνητές στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης δημιούργησαν ζωντανές πλακέτες κυκλωμάτων από γενετικά τροποποιημένα βακτήρια τα οποία λειτουργούν ως τρανζίστορ. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Chemical Biology και παρουσιάζει μια μέθοδο όπου η επεξεργασία δεδομένων πραγματοποιείται μέσω χημικών σημάτων σε τρυβλία Petri, αντί για ηλεκτρικό ρεύμα σε κυκλώματα πυριτίου.

Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον μεταδιδακτορικό ερευνητή Hamid Doosthosseini και τον επικεφαλής του Τμήματος Βιολογικής Μηχανικής του MIT, Christopher Voigt, μαζί με τον ερευνητή Haorong Chen, χρησιμοποίησε το βακτήριο Pantoea agglomerans. Πρόκειται για έναν μικροοργανισμό που εντοπίζεται συχνά στη φύση και συγκεκριμένα σε επιφάνειες φυτών. Οι επιστήμονες τροποποίησαν γενετικά το βακτήριο αυτό ώστε να δημιουργήσουν δύο τύπους βιολογικών τρανζίστορ, καθώς και τρία στελέχη αναμετάδοσης σημάτων.

Τα δύο βασικά στελέχη λειτουργούν ως διακόπτες που ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται ανάλογα με την παρουσία συγκεκριμένων χημικών μορίων στο περιβάλλον τους. Ο ένας τύπος τρανζίστορ ενεργοποιείται όταν λάβει το χημικό σήμα εισόδου, ενώ ο άλλος εκτελεί την αντίστροφη λειτουργία. Ταυτόχρονα, τα τρία εξειδικευμένα στελέχη αναμετάδοσης μεταφέρουν τα σήματα προς μία κατεύθυνση, συνδέοντας τα επιμέρους στοιχεία μεταξύ τους. Με τον συνδυασμό αυτών των πέντε στελεχών, οι ερευνητές μπορούν να κατασκευάσουν σχεδόν οποιοδήποτε υπολογιστικό κύκλωμα χωρίς να απαιτείται νέος γενετικός επανασχεδιασμός των κυττάρων.