Свет увидел логический вентиль - базовый элемент цифровой схемы. Созданное исследователями устройство выполняет элементарную логическую операцию - на основе молекул ДНК. Вентиль теоретически может работать внутри тела, регулируя, скажем, выделение лекарств, при этом освобождая их лишь там, где в этом есть нужда. Статью ученых разместил на своих страницах журнал Nature Nanotechnology, а кратко об этой работе написал New Scientist.
Это устройство выдает на выходе определенный сигнал, в зависимости от входных сигналов. Исследователям удалось реализовать логические вентили, которым под силу выполнение всевозможных логических функций, в том числе и функции исключающего ИЛИ. Логический вентиль в данной ситуации производит сигнал на выходе лишь при наличии одного из входных сигналов. Когда же на входе не будет ни одного сигнала, либо же, наоборот, поступят тот и другой, вентиль не генерирует выходной сигнал.
В качестве ключевых элементов новой работы системы, созданной авторами, выступили комплементарные нити ДНК (иными словами, нити определенных последовательностей, образующие прочное соединение друг с другом). Каждая из нитей, если она присутствовала, представляла значение «1», и «0» – когда отсутствовала. Для того чтобы понаблюдать за тем, какой создают сигнал на входе нити, авторы работы присоединили к ним флуоресцирующие молекулы. И, если на входе находилась лишь одна нить, то молекула флуоресцировала. При условии же, что нитей присутствовало две, их свечение взаимно погашалось.
Авторам новой работы, кроме создания единичного работающего логического вентиля, удалось также получить систему из вентилей, последовательно работающих и реализующих всевозможные логические функции. Кстати, развитие данной работы теоретически может создать условия для создания компьютера из ДНК. А он бы смог выполнять такие наипростейшие арифметические операции, как сложение и вычитание. Вдобавок ко всему прочему, ученые смогли добиться протекания целого ряда последовательных операций. Речь о том, что сигнал на выходе одного из устройств служил в качестве входного сигнала для последующего.
Исследователи провели в пробирке тест, с тем чтобы узнать – насколько полезным может стать для медицины устройство, созданное ими. Создатели связали логический вентиль с молекулой, которая способна инактивировать тромбин (фермент, вызывающий сворачивание крови). Если говорить про норму, то сворачивание крови в этом случае дает возможность избежать кровотечений. А вот в случае сердечнососудистых заболеваний эти образующиеся сгустки крови довольно-таки опасны для жизни людей. Инактиватор тромбина в схеме, созданной исследователями, выделялся лишь при том условии, что вентиль «натыкался» на фермент.
[Источник: Наука KM.RU]
