Chip mikroprzepływowy automatyzuje obliczenia za pomocą DNA. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Chip mikroprzepływowy automatyzuje obliczenia DNA

19.09.2021

Koreańscy naukowcy z Incheon National University (INU) stworzyli coś, co, jak mówią, pewnego dnia zastąpi procesory elektroniczne: programowalny układ mikroprzepływowy (Microfluidic Processing Unit, MPU), który do wykonywania obliczeń wykorzystuje DNA, a nie elektronikę.

Obliczenia DNA tradycyjnie wymagały pracochłonnego mieszania łańcuchów białkowych w probówce reakcyjnej. Z drugiej strony MPU robi wszystko automatycznie i jest sterowane za pomocą tradycyjnego komputera lub smartfona.

Tworząc prototypowy procesor DNA za pomocą drukarki 3D, naukowcy byli w stanie zademonstrować jego zastosowanie do wykonywania złożonych operacji matematycznych z wykorzystaniem logiki Boole'a. Aby to zrobić, jednoniciowe szablony DNA zostały przekształcone w bramki logiczne, które łączyły się z przychodzącym DNA i komplementarnymi sekwencjami Watsona-Cricka i wytwarzały wychodzące DNA, którego długość dawała binarny wynik prawda-fałsz.

Funkcjonalność prototypowego MPU ogranicza się do najbardziej podstawowych operacji logicznych - AND, OR, XOR i NOT - ale zespół INU jest przekonany, że to dopiero początek. Według jej prognoz MPU przyczyni się do rozwoju złożonych jednostek arytmetyczno-logicznych i obwodów neuromorficznych.

„Dostarczyliśmy dowód słuszności koncepcji podstawowego działania bramek logicznych i obliczeń DNA za pomocą chipa MPU opartego na DNA, aczkolwiek o ograniczonej funkcjonalności”, podsumował swój artykuł w czasopiśmie ACS Nano, dodając, że ich przyszłe badania będą koncentrować się na stworzenie zintegrowanych platform obliczeniowych do zastosowań głębokiego uczenia i modelowania matematycznego - z algorytmami DNA i systemami przechowywania danych opartymi na DNA.

INU nie jest jedyną organizacją, która postrzega DNA jako potencjalną podstawę nowej rewolucji komputerowej. W 2016 r. Microsoft i University of Washington zademonstrowały cyfrowe przechowywanie oparte na DNA, przechowujące do 200 MB danych w niciach zamkniętego syntetycznego DNA. Jak twierdził wówczas Microsoft, technologia ta pozwoliłaby na przechowywanie informacji przez 2000 lat w temperaturze 10°C lub miliony lat po schłodzeniu do -18°C.

<< Powrót: Folia aluminiowa chroni przed pożarami lasów 20.09.2021

>> Naprzód: LaCie Mobile SSD Bezpieczne i przenośne dyski SSD 2 TB 19.09.2021

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt 06.05.2024

Dźwięki, które otaczają nas we współczesnych miastach, stają się coraz bardziej przeszywające. Jednak niewiele osób myśli o tym, jak ten hałas wpływa na świat zwierząt, zwłaszcza na tak delikatne stworzenia, jak pisklęta, które nie wykluły się jeszcze z jaj. Najnowsze badania rzucają światło na tę kwestię, wskazując na poważne konsekwencje dla ich rozwoju i przetrwania. Naukowcy odkryli, że narażenie piskląt zebry rombowatej na hałas uliczny może spowodować poważne zakłócenia w ich rozwoju. Eksperymenty wykazały, że zanieczyszczenie hałasem może znacznie opóźnić wykluwanie się piskląt, a pisklęta, które się wykluwają, borykają się z szeregiem problemów zdrowotnych. Naukowcy odkryli również, że negatywne skutki zanieczyszczenia hałasem rozciągają się na dorosłe ptaki. Zmniejszone szanse na rozrodczość i zmniejszona płodność wskazują na długoterminowe skutki, jakie hałas drogowy wywiera na dziką przyrodę. Wyniki badania podkreślają taką potrzebę ... >>

Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

W świecie nowoczesnych technologii audio producenci dążą nie tylko do nienagannej jakości dźwięku, ale także do łączenia funkcjonalności z estetyką. Jednym z najnowszych innowacyjnych kroków w tym kierunku jest nowy bezprzewodowy system głośników Samsung Music Frame HW-LS60D, zaprezentowany podczas wydarzenia World of Samsung 2024. Samsung HW-LS60D to coś więcej niż tylko system głośników, to sztuka dźwięku w stylu ramki. Połączenie 6-głośnikowego systemu z obsługą Dolby Atmos i stylowej konstrukcji ramki na zdjęcia sprawia, że produkt ten będzie idealnym dodatkiem do każdego wnętrza. Nowa ramka Samsung Music Frame jest wyposażona w zaawansowane technologie, w tym Adaptive Audio zapewniający wyraźne dialogi na każdym poziomie głośności oraz automatyczną optymalizację pomieszczenia w celu uzyskania bogatej reprodukcji dźwięku. Dzięki obsłudze połączeń Spotify, Tidal Hi-Fi i Bluetooth 5.2, a także integracji inteligentnego asystenta, ten głośnik jest gotowy, aby zaspokoić Twoje ... >>

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Wybór zawodu - przez geny 06.04.2010

W jednej ze szkół w prowincji Syczuan (ChRL) wprowadzono badania genetyczne dzieci w celu wczesnego poradnictwa zawodowego.

Pocierając wacikiem po wewnętrznej powierzchni policzka, student otrzymuje komórki nabłonkowe jamy ustnej, na których analizuje się 11 różnych genów. Wśród nich na przykład geny związane z agresywnością, przedsiębiorczością, niestabilnością emocjonalną, ciekawością wszystkiego, co nowe. Poprzez obecność i stopień ekspresji takich genów starają się zarekomendować dziecku przyszły zawód.

To prawda, poważni genetycy uważają, że taki test niewiele mówi, a może nawet zaszkodzić losowi dziecka.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn