Програмований обчислювальний пристрій на основі ДНК. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Програмований обчислювальний пристрій на основі ДНК

30.09.2023

Китайські вчені досягли значного прориву в галузі біологічних обчислень, створивши програмований обчислювальний пристрій, заснований на ДНК. Цей важливий крок наближає нас до створення повноцінного ДНК-комп'ютера.

Інтегральні схеми, які широко використовувалися в останні десятиліття, здебільшого являють собою електронні та фотонні схеми, що базуються на напівпровідниках. Однак використання генетичного коду для обчислень, відоме як рідкісноземельні схеми, являє собою абсолютно нову стратегію, яка може забезпечити масовий паралелізм у кодуванні та виконанні алгоритмів.

Однак біологічні молекули зазвичай дифундують і змішуються в рідинах, що ускладнює використання цієї стратегії для загальних обчислень.

Останні дослідження продемонстрували систему, що включає багатошарові програмовані вентильні матриці на основі ДНК (DPGA), здатні розв'язувати квадратні рівняння.

Дослідники з Шанхайського університету, очолювані Цзяо Тонгом, створили пристрій із трьома послідовними шарами DPGA, кожен із яких містить 30 логічних елементів і близько 500 ниток ДНК. Ці шари працюють у синхронізації для контролю випадкових взаємодій молекул.

Вчені зазначили, що використання одноланцюгових полімерів, що складаються з невеликої кількості нуклеотидів, як однорідні сигнали передачі, дозволяє інтегрувати великомасштабні інтегральні схеми з мінімальними втратами і високою точністю для загальних обчислень.

Згідно з дослідженням, цей пристрій, з аналого-цифровим перетворювачем, може бути використаний для класифікації мікроДНК, пов'язаних з різними захворюваннями.

<< Назад: Навушники простежать за здоров'ям мозку та порекомендують музику для настрою 01.10.2023

>> Вперед: Новий магнітний матеріал для квантових обчислень 30.09.2023

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Основний фактор ризику ігроманії 07.05.2024

Комп'ютерні ігри стають все більш популярним видом розваг серед підлітків, але супутній ризик ігрової залежності залишається значною проблемою. Американські вчені провели дослідження, щоб визначити основні фактори, що сприяють виникненню цієї залежності, та запропонувати рекомендації щодо її запобігання. Протягом шести років 385 підлітків були піддані спостереженню, щоб з'ясувати, які фактори можуть привертати до ігрової залежності. Результати показали, що 90% учасників дослідження не схильні до ризику залежності, у той час як 10% стали ігроманами. Виявилося, що ключовим фактором у появі ігрової залежності є низький рівень соціальної поведінки. Підлітки з низьким рівнем просоціальної поведінки не виявляють інтересу до допомоги та підтримки оточуючих, що може призвести до втрати контакту з реальним світом та поглиблення залежності від віртуальної реальності, запропонованої комп'ютерними іграми. На основі цих результатів вчені ...>>

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Випадкова новина з Архіву

Побудовано гігантські молекулярні клітини 13.07.2017

Кевін Берн (Kevin Byrne) та його колеги з Дублінського коледжу Трініті та дослідницького центру AMBER створили клітини для молекул, які здатні багаторазово підвищувати ефективність хімічних реакцій і в майбутньому зможуть використовуватися як датчики або агенти для доставки ліків.

У молекулярні клітини можна поміщати різні молекули. Чайна ложка порошку з молекулярними клітинами має більшу внутрішню площу поверхні та ємність, ніж футбольне поле.

Ця величезна внутрішня площа поверхні і допомагає посилювати хімічну активність речовини і має величезний потенціал для перетворення енергії. Комірчаста структура клітини дозволяє поміщати в неї різні молекули, відокремлюючи їх одна від одної. Наприклад, в одну з осередків можна помістити ліки, і вони будуть доставлені в необхідний орган, де спеціальна молекула запустить процес його вивільнення.

"Фактично ми створили молекулярну губку, в якій можуть зберігатися різні молекули, доки вони не потраплять до умов, необхідних для їх активізації", - пояснив професор хімії Вольфганг Шмітт, який очолив дослідницьку групу.

Вчені також сподіваються створити молекулу, яка буде перетворювати енергію, використовуючи тільки світло, подібно до процесу фотосинтезу у рослин.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт