Изобретение швейцарских ученых из Высшей технической школы в Цюрихе попало во все последние новости науки и техники

Исследователям удалось воссоздать внутри живых клеток логическую схему, которая способна выполнять функцию сложения, сообщает «ScienceMagic.ru».

Клеточный калькулятор был создан в лаборатории М. Фуссенегера. Устройство состоит всего из одной клетки млекопитающего и умеет выполнять различные логические операции. Ученые сконструировали логическую сеть, которая обрабатывает входящую информацию в соответствии с конкретным логическим оператором и запускает какой-то определенный логический процесс в зависимости от того, какой результат был получен.

Основная проблема заключалась в том, чтобы найти элементы, способные в различных вариациях сочетаться друг с другом в зависимости от полученных данных. В результате швейцарские ученые разработали молекулярно-генетические вентили, использующие в качестве входных сигналов эритромицин и полифенол флоретин. Было создано несколько таких структур. Одна из них выполняла операцию сложения: для этого необходимо было наличие одновременно и флоретина, и эритромецина, чтобы логический вентиль произвел их суммирование. Когда к логическому вентилю подходили эти два компонента, он включал продуцирование флюоресцентного белка, из-за чего клетка светилась.

Путем комбинации различных логических вентилей исследователям удалось получить живые аналоги полувычитателя и полусумматора – основных логических схем в любом калькуляторе. В отличие от обычных вычислительных машин, которые работают только с электронами, эта клеточная система способна работать с большим числом метаболических продуктов одновременно. Ранее в новостях науки уже сообщалось о том, что коммутационные схемы из бактерий или дрожжей могут выполнять некоторые логические операции, однако в этот раз ученым удалось упаковать всю логическую схему в одну-единственную клетку.

Клеточный калькулятор в будущем может стать настоящим прорывом в науке и медицине: только представьте себе, например, что за уровнем глюкозы у диабетиков самостоятельно будет следить одноклеточная логическая схема, и она же будет при необходимости увеличивать в организме синтез инсулина.