novejshie tehnologii

Новейший двухъядерный процессор на основе человеческой клетки

Создание биокомпьютера на основе живой клетки перестало быть фантастикой еще 3 года назад, когда ученые продемонстрировали первый одноядерный процессор такого типа. Однако швейцарские разработчики пошли дальше и на основе CRISP создали уже два полноценных ядра. Пока это технология экспериментального уровня. Однако потенциал развития настолько велик, что уже сейчас говорят о возможном применении подобных суперкомпьютеров.

Как это работает

Любая живая клетка обрабатывает информацию по принципу получения данных и выдачи отклика. Происходит это на уровне химических реакций. Организм должен моментально реагировать на внешние угрозы и на изменение окружающей среды. Поэтому быстродействие в этом случае очень важно. Обычные компьютеры пытаются имитировать эту модель, но механически, поэтому не могут достигнуть такой высокой производительности.

Создатели новейших биологических процессоров взяли за основу именно способность выдавать реакции на основе входящих сигналов, но для увеличения возможного числа откликов поместили в тело клетки сразу два ядра. Новый процессор может распознать два типа внешних факторов и дать три вида ответов. При этом скорость не уменьшилась. Теоретически такую технологию можно масштабировать в любых пределах, от одной единицы до полноценной ткани или организма.

На заметку!

Речь идет о любых клетках, включая человеческие. Это стало причиной серьезных споров об этичности исследования.

В зависимости от того, какие именно клетки использованы, готовый процессор может выполнять различные функции. Например, генерирование слабого микротокового сигнала по аналогии с нейронами. Ткани железистого типа способны самостоятельно выделять гормоны и даже белки, влияя тем самым на состояние всех остальных клеток. Главное преимущество полученного процессора – минимальные расходы энергии. Оценить их можно, рассмотрев аналогичные реакции в теле человека. Миллиарды «решений» в тканях требуют только небольшого количества пищи.

Потенциал применения

Пока швейцарские ученые не говорят о дальнейшем применении двухъядерного биологического процессора. Сама технология CRISP до сих пор не стала серийной или широко применяемой. Однако дальнейшие пути для поисков и разработок уже намечены. Среди них наиболее важными названы:

  • диагностика генетических болезней на ранних стадиях;
  • поддержка лечения онкологии изнутри;
  • редактирование цепочек генов у плода;
  • терапия хронических патологий.

Также обсуждают возможность создания полноценных вычислительных машин на основе клеточных процессоров. Однако подобные разработки встретили значительное сопротивление в ряде стран, работающих с CRISP. Ученые ставят под сомнение этику использования живых клеток и потенциально организмов как компьютеров.

biologicheskij processor

Наиболее вероятным считают появление тканей на основе биологических процессоров. Они могут быть любого размера и функционала. Например, клетки смогут определять наличие ферментов и аминокислот в поступающих жидкостях. Они же будут автоматически продуцировать цепочки белков в качестве ответной реакции. Таким образом, можно усилить эффект от любой терапии, например, при лечении агрессивных видов рака. Это будет настоящим порывом в области поддержки больных с неизлечимыми хроническими патологиями.

На заметку!

Внедрение процессоров на основе CRISP неинвазивно, то есть не требует операции или сложной процедуры. Риск отторжения минимален, что является преимущество технологии.

Потенциально ученые рассматривают возможность создания биологических процессоров как «станций самодиагностики» внутри тела человека. Например, синтезированная клетка такого типа сможет получать информацию о наличии определенного типа соединений в организме, затем выдавать соответствующий сигнал. К примеру, это может быть диагностика уровня сахара, холестерина, обнаружение раковых клеток еще на этапе их перерождения.

kompjuter v kletke

Появление двухъядерного биологического процессора стало полноценным воплощением научного будущего. Редактирование ДНК и РНК позволило перейти от одного ядра к составному двойному. Потенциал технологии огромен. Ученые уже говорят о создании инновационных методов самодиагностики и терапии. Главная же задача разработчиков – переход на биологические суперкомпьютеры с минимальным энергопотреблением.

Читать другие материалы в рубрике: Новости

ОЦЕНИТЕ СТАТЬЮ:

Рейтинг:

ПОЛЕЗНО? СДЕЛАЙ РЕПОСТ!


2019-08-02 | | нет комментариев

Альтернативный заголовок изображения