اینجانب
قلب کسب‌و‌کار شماست

راه اندازی کامپیوترهای دو هسته ای درون سلول های انسانی


امیررضا |   یکشنبه, ۱ اردیبهشت ۱۳۹۸, ۱۲:۲۷
مدت زمان مطالعه : ۳ دقیقه
CRISPR یک روش ویرایش ژن است که به دانشمندان کمک می‌کند بیمارانی که اختلالات ژنتیکی دارند را درمان کنند. اما این فن آوری علاوه بر این، کاربردهای وسیع‎‌تری هم در زیست شناسی مصنوعی دارد. در حال حاضر محققان در ETH Zurich از CRISPR برای ساخت مجموعه‌های کوچک بیوفیزیکی، درون سلول‌های انسانی استفاده کرده‌اند.
رایانه‌های مدرن امروزی بسیار قدرتمندتر از گذشته میان ما و طبیعت ظاهر شده‌اند. اما این طبیعت است که با سلول‌های زنده خود مدیریت و کنترل می‌شود. این سلول‌های حیاتی مانند دروازه‌های منطقی عمل می‌کنند به طوری که ورودی را از دنیای خارج گرفته، پردازش نموده و پاسخ‌های متابولیک خاصی به آن می‌دهند.
یکی از پژوهشگرانی که در این زمینه مطالعه نموده مارتین فسنگرگ است. او در این‌باره می‌گوید:
”بدن انسان یک کامپیوتر بزرگ است که متابولیسم آن از زمان بسیار قدیم بر روی توان محاسباتی تریلیون‌ها سلول کشیده شده است و در مقایسه با یک ابر رایانه، این کامپیوتر برای تامین انرژی خود نیاز به یک تکه نان دارد.“

با بهره‌برداری از این فرآیند‌های طبیعی می‌توان مدارهای منطقی را درون سلول‌ها جاسازی نمود. این یک هدف کلیدی از زیست‌شناسی مصنوعی بوده است و تیم ETH Zurich راهی برای جاسازی پردازنده‌های دو هسته‌ای بوسیله سلول‌های بنیادی درون سلول یافته‌اند. به طور معمول، این سیستم از توالی RNA جهت هدف قرار دادن بخش‌های خاصی از DNA استفاده می‌کند. حاصل پروژه فعلی این تیم ساخت یک نسخه ویژه از آنزیم Cas9 بوده است که می‌تواند به عنوان یک پردازنده دو هسته‌ای نیز عمل کند.

این آنزیم مخصوص، RNA را به عنوان ورودی خوانده و پاسخ را به ژن‌های خاص ارسال می‌کند. این به خودی خود پروتئین‌های خاصی را به عنوان خروجی ایجاد می‌کند که نقشی موثر در ساختار نیمه هادی‌ها ایفا می‌کنند. این پردازنده‌ها مانند قطعات نیمه هادی عمل می‌کنند و اساسا می‌توانند دو ورودی را مقایسه نموده و یا دو عدد دودویی را اضافه نموده و دو خروجی را ارائه دهند. همچنین برای افزایش توان محاسباتی، محققان موفق به افزودن دو هسته پردازنده به یک سلول شده‌اند.

در بلند مدت می‌توان با کنار هم قرار دادن میلیاردها سلول زیستی مجهز به سلول‌های دو هسته‌ای، رایانه‌های بسیار قدرتمندی را جهت تشخیص و درمان بیماری‌ها ایجاد نمود. همچنین تیم تحقیقاتی پروژه ابراز داشته‌اند که قادرند نشانه‌گرهای زیستی ایجاد کنند که با ایجاد مولکول‌های درمانی مختلف، بسته به اینکه آیا یک یا چند زیست مارکرها وجود دارند یا خیر، پاسخ دهند.
فسن یگر می‌گوید:
”تصور کنید یک microtissue با میلیاردها سلول که هر یک مجهز به پردازنده دو هسته ای است در اختیار داشته باشیم. حال چنین ارگان‌های محاسباتی می‌تواند به لحاظ نظری، توانایی محاسباتی را به دست آورند که از سوپر کامپیوترهای دیجیتالی بسیار فراتر می‌روند و تنها از یک مقدار انرژی کم جهت محاسباتشان استفاده می کنند.“

نظر شما در مورد کامپیوترهای زیستی چیست؟ لطفا نظر خود را با دیگر کاربران به اشتراک گذارید.
۱۳۲
منبع : newatlas

نظرات کاربران|   ۰  نظر
برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید   |   وارد شوید
نظرات کاربران
موردی برای نمایش وجود ندارد   |   اولین مال شماست...
تبلیغات
جهت درج تبلیغات درخواست خود را به ایمیل ما ارسال نمایید...
Copyright © 2016 - 2021 enjaneb.com | All rights reserved.
Made in Iran