บันทึก tricorders อ้วนๆ สำหรับ Star Trek อยู่มาวันหนึ่ง คอมพิวเตอร์ชีวภาพขนาดเล็กที่มีวงจรจาก DNA สามารถวินิจฉัยโรคได้นักวิจัยได้สร้างส่วนประกอบสำคัญอย่างหนึ่งของสมองของคอมพิวเตอร์โดยใช้ข้อมูลโค้ดเล็กๆ น้อยๆ นั่นคือ ทรานซิสเตอร์ สวิตช์ที่ช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดำเนินการทางตรรกะ นักวิจัยรายงาน 28 มีนาคม ว่าสวิตช์ทางชีวภาพที่เรียกว่าเครื่องถอดรหัสสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ชีวภาพอื่น ๆ เพื่อเพิ่มพลังของคอมพิวเตอร์ที่ใช้ DNA
ด้วยสวิตช์เหล่านี้ นักวิจัยอาจสามารถตั้งโปรแกรมแบคทีเรียโปรไบโอติก
– ชนิดที่พบในโยเกิร์ต – เพื่อตรวจหาสัญญาณของมะเร็งลำไส้ใหญ่แล้วคายสัญญาณเตือน Jerome Bonnet ผู้ร่วมวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว “แบคทีเรียสามารถเดินทางผ่านลำไส้ของคุณและทำให้เกิดสีในอุจจาระของคุณได้” เขากล่าว
ภายในสมาร์ทโฟน โทรทัศน์ และ iPod ทุกเครื่อง ชิปคอมพิวเตอร์บรรจุวงจรที่มีทรานซิสเตอร์หลายล้านตัว เมื่อเปิดหรือปิดสวิตช์ขนาดเล็กจะจ่ายกระแสไฟตรงไปยังส่วนต่างๆ ของชิป แต่ภายในเซลล์ สวิตช์ที่เชื่อมโยงกันเพียงไม่กี่ตัวก็อาจมีประสิทธิภาพได้ นักชีววิทยาสังเคราะห์ Timothy Lu จาก MIT กล่าว วงจรง่ายๆ “อาจจะไม่สามารถคำนวณรากที่สองได้” เขากล่าว “แต่คุณไม่จำเป็นต้องใส่ชิป MacBook ไว้ในเซลล์เพื่อให้ได้ฟังก์ชันที่น่าสนใจจริงๆ” และคอมพิวเตอร์พันธุกรรมสามารถไปในที่ที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปไปไม่ได้
แทนที่จะควบคุมการไหลของอิเล็กตรอนผ่านสายวงจรโลหะ
สวิตช์ชีวภาพจะควบคุมการไหลของโปรตีนตาม “เส้นลวด” ของ DNA ในแบคทีเรียที่มีชีวิต ในขณะที่โปรตีนจับตัวอยู่ตามเส้นลวด มันจะส่งข้อความที่บอกให้เซลล์สร้างโมเลกุลเฉพาะ เช่น โมเลกุลที่ทำให้อุจจาระเป็นสีเขียว เป็นต้น
ฝากระโปรงเปิดและปิดสวิตช์ด้วยเอนไซม์ตัดลวดที่สามารถตัดส่วนของ DNA และพลิกกลับได้ เช่นเดียวกับรถยนต์ที่ขับข้ามถนนทางเดียวจากลานจอดรถของสนามบิน โปรตีนที่สร้างข้อความจะเคลื่อนไปข้างหน้าก็ต่อเมื่อ DNA หันไปทางที่ถูกต้องเท่านั้น
นักวิจัยสามารถตั้งโปรแกรมพฤติกรรมของเซลล์ได้โดยการเชื่อมโยงสวิตช์และกรรไกรตัดสายไฟต่างๆ เข้าด้วยกัน พวกมันสามารถทำให้แบคทีเรียเรืองแสงเป็นสีเขียวได้ก็ต่อเมื่อมีน้ำตาลอยู่ใกล้ๆ เช่น หรือเมื่อน้ำตาลและยาอยู่ใกล้เท่านั้น
แม้แต่ตรรกะง่ายๆ นี้ ซึ่งตอบสนองต่ออินพุตเพียงหนึ่งหรือสองรายการด้วยการกระทำที่แตกต่างกันก็มีประโยชน์ Bonnet กล่าว เพราะช่วยให้นักวิจัยตั้งโปรแกรมเซลล์ให้ตอบสนองต่อสารเคมีที่เฉพาะเจาะจงได้
แม้ว่าคอมพิวเตอร์ทางพันธุกรรมจะไม่มาแทนที่แล็ปท็อปของคุณ แต่เขากล่าวว่ากลุ่มของเขาและคนอื่น ๆ กำลังพยายามทำให้อุปกรณ์ขนาดเล็กมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในการวิจัยที่ผ่านมา ทีมงานได้สร้างการจัดเก็บข้อมูลบน DNA ( SN: 6/30/12, p. 14 )และค้นพบวิธีการส่งข้อมูลทางพันธุกรรมระหว่างเซลล์ ขณะนี้ วิศวกรชีวภาพกำลังทำงานเพื่อขยายขนาดอุปกรณ์ชีวภาพโดยเชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกัน และเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเพื่อสร้าง “อินเทอร์เน็ต” แบบหลายเซลล์
credit : trackbunnyfilms.com affinityalliancellc.com johnnybeam.com typexnews.com gandgfamilyracing.com danylenko.org karenmartinezforassembly.org luigiandlynai.net onlyunique.net mendocinocountyrollerderby.org
