שבב מיקרופלואידי עושה חישובים אוטומטיים באמצעות DNA. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

חדשות מדע וטכנולוגיה, חידוש באלקטרוניקה
ספריה טכנית בחינם / עדכון חדשות

שבב מיקרופלואידי הופך את חישובי ה-DNA לאוטומטי

19.09.2021

מדענים קוריאנים מהאוניברסיטה הלאומית של אינצ'און (INU) יצרו את מה שלדבריהם יחליף יום אחד את המעבדים האלקטרוניים: שבב מיקרו-נוזל שניתן לתכנות (Microfluidic Processing Unit, MPU) שמשתמש ב-DNA ולא באלקטרוניקה כדי לבצע חישובים.

חישובי DNA דרשו באופן מסורתי ערבוב מפרך של שרשראות חלבון בצינור תגובה. ה-MPU, לעומת זאת, עושה הכל באופן אוטומטי ונשלט באמצעות מחשב או סמארטפון מסורתיים.

על ידי יצירת אב טיפוס של מעבד DNA באמצעות מדפסת תלת מימד, הצליחו החוקרים להדגים את השימוש בו לביצוע פעולות מתמטיות מורכבות עם לוגיקה בוליאנית. לשם כך, הפכו תבניות DNA של גדילים בודדים לשערים לוגיים שהתחברו ל-DNA נכנס ורצפי ווטסון-קריק משלימים וייצרו DNA יוצא, שאורכו נתן תוצאה בינארית אמת-שקר.

הפונקציונליות של אב הטיפוס MPU מוגבלת לפעולות הלוגיות הבסיסיות ביותר - AND, OR, XOR ו- NOT - אך צוות INU משוכנע שזו רק ההתחלה. על פי התחזיות שלה, ה-MPU יתרום לפיתוח יחידות לוגיות אריתמטיות מורכבות ומעגלים נוירומורפיים.

"סיפקנו הוכחה לקונספט לפעולה הבסיסית של שערים לוגיים וחישובי DNA באמצעות שבב MPU מבוסס DNA, אם כי עם פונקציונליות מוגבלת", סיכמו INU את המאמר שלהם בכתב העת ACS Nano, והוסיפו כי המחקר העתידי שלהם יתמקד ב יצירת פלטפורמות מחשוב משולבות ליישומי למידה עמוקה ומידול מתמטי - עם אלגוריתמי DNA ומערכות אחסון נתונים מבוססות DNA.

INU אינו הארגון היחיד שרואה ב-DNA את הבסיס הפוטנציאלי למהפכת מחשבים חדשה. עוד בשנת 2016, מיקרוסופט ואוניברסיטת וושינגטון הדגימו אחסון דיגיטלי מבוסס DNA, תוך אחסון של עד 200MB של נתונים בגדילים של DNA סינתטי מובלע. כפי שטענה מיקרוסופט בזמנו, טכנולוגיה זו תאפשר אחסון מידע למשך 2000 שנים ב-10 מעלות צלזיוס או מיליוני שנים כאשר מקורר ל-18 מעלות צלזיוס.

<< חזרה: סרט אלומיניום מגן מפני שריפות יער 20.09.2021

>> קדימה: LaCie Mobile SSD מאובטחים וניידים SSD 2TB Pocket Drives 19.09.2021

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

רעשי תנועה מעכבים את גדילת האפרוחים 06.05.2024

הצלילים שמקיפים אותנו בערים מודרניות הופכים נוקבים יותר ויותר. עם זאת, מעטים האנשים שחושבים כיצד הרעש הזה משפיע על עולם החי, במיוחד יצורים עדינים כמו אפרוחים שעדיין לא בקעו מהביצים שלהם. מחקרים עדכניים שופכים אור על נושא זה, ומצביעים על השלכות חמורות על התפתחותם והישרדותם. מדענים מצאו שחשיפה של אפרוחי יהלום זברה לרעש תנועה עלולה לגרום להפרעה חמורה בהתפתחותם. ניסויים הראו שזיהום רעש יכול לעכב באופן משמעותי את בקיעתם, ואותם אפרוחים שצצים מתמודדים עם מספר בעיות מקדמות בריאות. החוקרים מצאו גם שההשפעות השליליות של זיהום הרעש משתרעות על הציפורים הבוגרות. סיכויי רבייה מופחתים וירידה בפוריות מעידים על ההשפעות ארוכות הטווח שיש לרעש התנועה על חיות הבר. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך ... >>

רמקול אלחוטי Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

בעולם של טכנולוגיית אודיו מודרנית, היצרנים שואפים לא רק לאיכות צליל ללא דופי, אלא גם לשילוב פונקציונליות עם אסתטיקה. אחד הצעדים החדשניים האחרונים בכיוון זה הוא מערכת הרמקולים האלחוטיים החדשים Samsung Music Frame HW-LS60D, שהוצגה באירוע 2024 World of Samsung. ה-Samsung HW-LS60D הוא יותר מסתם מערכת רמקולים, זו אומנות הסאונד בסגנון המסגרת. השילוב של מערכת 6 רמקולים עם תמיכה ב-Dolby Atmos ועיצוב מסגרת תמונה מסוגנן הופכים את המוצר הזה לתוספת המושלמת לכל פנים. ה-Samsung Music Frame החדש כולל טכנולוגיות מתקדמות לרבות Adaptive Audio המספק דיאלוג ברור בכל רמת עוצמת הקול, ואופטימיזציה אוטומטית של החדר לשחזור אודיו עשיר. עם תמיכה בחיבורי Spotify, Tidal Hi-Fi ו-Bluetooth 5.2, כמו גם אינטגרציה של עוזר חכם, הרמקול הזה מוכן לספק לך ... >>

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

זמן אחסון הנתונים ב-SSD גדל אלפי פעמים 14.07.2017

קבוצה של מדענים יפנים הציגה התפתחות בתחום של כונני מצב מוצק. חוקרים הראו כי באמצעות דחיסת נתונים ושינויים בשיטת הכתיבה, ניתן להגדיל משמעותית את אמינות הכוננים, לפצות על הירידה במספר מחזורי המחיקה של הכתיבה ולהגדיל את זמן האחסון.

מהות הפיתוח היא שילוב של שתי שיטות.

ראשית, הבקר דוחס את הנתונים באמצעות אלגוריתם האפמן, אשר מקטין את כמות הנתונים הנכתבים.

שנית, רצפים תכופים המותאמים על ידי קודים קצרים מאוחסנים במצבי זיכרון אמינים ביותר, בעוד שרצפים נדירים המותאמים על ידי קודים ארוכים נכתבים כרגיל.

מצבים אמינים במיוחד מושגים על ידי שימוש בתא TLC, בדרך כלל אחד משמונה מצבים, לאחסון אחד משבעה או אפילו שישה ערכים. כמובן, זה מקטין את קיבולת המידע, אבל הגדלת שלב המתח בין המצבים מגדילה משמעותית את האמינות וזמן האחסון.

ראה מלא ארכיון של חדשות מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר