Naujas DNR mikroschemos lustas gali būti užprogramuotas spręsti sudėtingas matematines problemas

DNR skaičiavimas

Naujas lustas automatizuoja reakcijų, vykstančių tarp viduje esančių molekulių, kaskadas DNR: atlikti sudėtingus matematinius skaičiavimus.

Terminas „DNR“ iš karto reiškia dvigubą grandinę, kurioje yra visa mūsų genetinė informacija. Tačiau atskiri jos dviejų grandinių vienetai yra molekulių poros, sujungtos viena su kita selektyviai, viena kitą papildančiu būdu. Pasirodo, kad ši poravimosi savybė gali būti naudojama sudėtingiems matematiniams skaičiavimams atlikti, ji yra DNR skaičiavimo pagrindas.

Kadangi DNR turi tik dvi grandines, net ir paprastam skaičiavimui reikia daug cheminių reakcijų naudojant skirtingus DNR rinkinius. Daugelyje esamų tyrimų kiekvienos reakcijos DNR rankiniu būdu pridedama po vieną į vieną reakcijos mėgintuvėlį, o tai labai apsunkina procesą. Mikrofluidinės mikroschemos, susidedančios iš siaurų gofruotų elementų, išgraviruotų į plastiką panašioje medžiagoje, suteikia galimybę automatizuoti procesą. Tačiau nepaisant jų pažado, mikrofluidinių lustų naudojimas DNR skaičiavimui dar nebuvo ištirtas.

Naujausiame straipsnyje, kurį galima rasti internete: ACS Nano: 2021 m. Liepos 7 d. Եւ Paskelbta 15 -ajame žurnalo 7 tome 2021 m. Liepos 27 d. Korėjos Inčono nacionalinio universiteto (INU) mokslininkų komanda pristato programuojamą DNR pagrindu pagamintą mikroskystą mikroschemą, kurią galima valdyti asmeniniu kompiuteriu, kad būtų galima atlikti DNR skaičiavimus. „Tikimės, kad DNR procesoriai ateityje pakeis elektroninius procesorius, nes jie sunaudoja mažiau energijos, o tai padės kovoti su visuotiniu atšilimu. „DNR pagrįsti procesoriai taip pat suteikia platformą sudėtingiems skaičiavimams, pvz., Nuodugniems mokymosi sprendimams ir matematiniam modeliavimui“. Yunjun daina.

Daktaras Song ir jo komanda naudojo 3D spausdinimą, norėdami naudoti savo mikrofluidinę mikroschemą, kuri gali naudoti Boolean logiką, vieną iš pagrindinių kompiuterių programavimo logikos. Būlo logika yra tikros ar klaidingos logikos rūšis, kuri lygina įvestis, grąžina „teisingą“ arba „klaidingą“ reikšmę, priklausomai nuo naudojamo ar naudojamo „loginio šliuzo“ tipo. Šio eksperimento loginius vartus sudarė viena DNR grandinė. Tada kaip įvestys buvo naudojamos skirtingos DNR grandinės. Jei dalis gaunamos DNR turėjo papildomą Watson-Creek seką prie šablono DNR, ji buvo sujungta, kad susidarytų dvigubos grandinės DNR. Rezultatas buvo laikomas teisingu arba klaidingu, atsižvelgiant į galutinės DNR dydį.

Sukurtą mikroschemą nepaprastą daro variklio valdoma užrakinimo sistema, kurią galima valdyti kompiuteriu ar išmaniuoju telefonu. Lusto ir programinė įranga kartu sudaro mikrofluidinį apdorojimo įrenginį (MPU). Užrakinimo sistemos dėka MPU galėjo atlikti daugybę reakcijų, kad greitai ir patogiai atliktų loginių operacijų derinį.

Ši unikali MPU pagrįstos DNR programuojamos DNR užrakinimo sistema atveria kelią sudėtingesnėms reakcijų pakopoms, kurios gali užkoduoti išplėstines funkcijas. „Būsimi tyrimai bus sutelkti į bendrą DNR skaičiavimo sprendimą naudojant DNR algoritmus ir DNR saugojimo sistemas“, – sako dr. Song.

Turint tokį įtikinamą koncepcijos įrodymą, nesunku įsivaizduoti, kad kompiuteriai, pagrįsti DNR, netrukus taps įprasti.

Nuoroda. Wonjin Li, Minsang Yu, Doyon Lim, Taesok Kang և Yangjun Song, „DNR programuojamas Boolean loginis mikrofluidinis apdorojimo įrenginys“, 2021 m. Liepos 7 d., ACS Nano:.
DOI: 10.1021 / acsnano.1c02153:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasukite 3D ritmą Marse ir ištirkite NASA ištvermę

NASA „Mars Perseverance“ roveris rodomas jo stotelėje prie Jezero kraterio, tokiu būdu peržiūrėjus iš „Naršykite ištvermingai“ 3D žiniatinklyje. Šis interaktyvus žiniatinklio įrankis turi...

Prieš 400 000 metų senovės žmonės išsaugotus dramblius pavertė nuostabiais kaulų instrumentais

Kaulų įrankiai buvo iškasti iš Castel di Guido Italijoje. Kreditas: Villa ir kt. 2021 PLOS TASI Senovės žmonės galėjo padaryti nuostabių dalykų su...

Šimtai erelio ruonių, apvyniotų meškerėmis ir tinklais, kasmet sukelia siaubingus sužalojimus ir skaudžias mirtis.

Žvejybos tinklai ir tinklai daro didelę įtaką kailių ruoniams (Arctocephalus pusillus), labiausiai paplitę jūrų žinduoliai, buvo pastebėti Pietų Afrikos ir Namibijos pakrantėse, kur jie...

FDP balsavo 16: 2 ir atmetė Piper vakcinos „oster A“ vakcinos platinimą plačiajai visuomenei.

Šiuo metu nėra trečiosios Kovid-19 vakcinos. Pirmaujanti Maisto ir vaistų administracijos (FDA) mokslinė patariamoji taryba balsavo už tai, kad plačiajai visuomenei būtų atsisakyta suteikti „Pfizer“...

Elon Musk Tesla Bot kelia rimtą susirūpinimą

„Tesla“ kitais metais ketina pristatyti humanoidinio roboto prototipą. Paskola: Tesla Elonas Muskas paskelbė apie humanoidinį robotą, skirtą padėti šioms pasikartojančioms, varginančioms užduotims, kurių žmonės...

Newsletter

Subscribe to stay updated.