Olyan baktériumot hoztak létre a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) kutatói, amelyek képesek ellátni a tranzisztorok alapvető kapcsolási funkcióit – számolt be róla az Interesting Engineering. Az áttörés révén olyan biológiai áramkörök építhetők, amelyek nem elektronikus alkatrészekből, hanem élő sejtekből épülnek fel.
A szakemberek baktériumtelepeket nyomtattak agarra Petri-csészékben. Az egyes telepek között aztán kémiai jelek kezdtek terjedni, lehetővé téve a sejtek számára az információk feldolgozását és logikai műveletek elvégzését.
Ez a módszer előbb-utóbb biológiai alapokra helyezheti a számítási feladatok elvégzését. A kutatóknak már elképzelésük is van a gyakorlati alkalmazásról: növények leveleire vagy gyökereire helyezve ezek a baktériumok a hagyományos elektronikai komponensek nélkül érzékelhetik a stresszt, vagy válthatnak ki bizonyos reakciókat.
Az MIT kutatói a Pantoea agglomerans nevű baktériumot használták a vizsgálataikhoz, amely gyakran fordul elő növényeken vagy más felületeken.
A szakemberek két olyan baktériumváltozatot hoztak létre, amelyek biológiai tranzisztorként működnek. Az egyik akkor kapcsol be, amikor kémiai jelet kap – a másik pedig épp ellenkezőleg működik. Mindkettő képes érzékelni a molekulákat és kémiai kimeneti jelet létrehozni.
Három további baktériumtörzs reléként funkcionál az egyes tranzisztorok között; ezek úgy alakítják át a kémiai jeleket, hogy a következő áramköri elem felismerje őket. A felépítés lehetővé teszi a kutatók számára, hogy az egyes sejteket nagyobb hálózatokká kapcsolják össze.
Az elektronikus áramkörök vezetékekkel továbbítják az elektromos jeleket, ezzel szemben az MIT biológiai megoldása molekulákat mozgat a baktériumtelepek között. A szakemberek agarra telepítették a kolóniákat, nagyjából 5 milliméteres távolságot hagyva a szomszédos sejtek között, így a jelek a kívánt irányba haladhatnak.
https://hvg.hu/tudomany/20230802_nyomtatott_aramkori_lap_infineon_technologies_jiva_materials_vizben_oldodas_elektronikai_e_hulladek_ujrahasznositas
A kutatók a baktériumtranzisztorok segítségével több logikai funkciót is bemutattak; az áramköreik több bemenetet is kezelni tudnak, és a megfelelő kimenetek felé irányítják azokat a feldolgozás után.
A Nature Chemical Biology című tudományos folyóiratban felvázolt megoldás ugyanakkor jóval lassabb, mint az elektronikus megoldások; egyetlen számítás elvégzése körülbelül nyolc órába telik. A biológiai folyamatok terén ugyanakkor ez nem probléma.
Az MIT szakemberei a már említett módon a növények leveleire és gyökérzetére szeretnék helyezni a növényi áramköröket, így azok képesek lennének észlelni a szárazsággal, kártevőkkel vagy betegségekkel kapcsolatos jeleket.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
