מחשבון על תאים חיים. חדשות הספרייה הטכנית בחינם

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

מחשבון תאים חיים

18.05.2013

באמצעות מעגלי מחשוב אנלוגיים, מדענים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס יצרו מחשבון חי שיכול לחשב לוגריתמים ולחלץ שורשים מרובעים.

המחשבון המקורי מבוסס על תאים חיים סינתטיים, כלומר נוצרים במעבדה, שבהם משתמשים בגנים כמרכיבים של מכונת מחשוב. גנים אלו מבצעים חישובים מתמטיים במצב אנלוגי, כלומר, הם משולבים ומופרדים בתהליך הספירה באמצעות פונקציות ביוכימיות טבעיות. בשל העובדה שכבר נעשה שימוש במנגנונים סלולריים קיימים, מחשבון חי עובד ביעילות רבה הרבה יותר מהיברידיות המנסות להנחיל תוכניות חישוב דיגיטליות "לא-חיות" זרות.

חישובים אנלוגיים באמצעות מחשבון חי אמורים להיות שימושיים במיוחד, למשל, ליצירת מערכות דיגיטליות-אנלוגיות המזהות את ריכוז הסף של מולקולות מסוימות. במילים אחרות, על בסיס הטכנולוגיה החדשה ניתן ליצור שיטות יעילות ביותר לגילוי מוקדם של מחלות.

יצירתו של מחשבון חי החלה בכך שמדענים גילו את הדמיון בין מעגלי טרנזיסטורים אנלוגיים למעגלים של תהליכים כימיים המתרחשים בתוך התא. ב-2011 הם אפילו הצליחו לדמות את האינטראקציות הביולוגיות בין DNA וחלבונים באמצעות מעגל אלקטרוני של 8 טרנזיסטורים בלבד.

בעבודה החדשה, המדענים עשו את ההיפך: הם העבירו מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים לתאים חיים. חישובים אנלוגיים במקרה של ביולוגיה הם יעילים יותר מאלה דיגיטליים, במיוחד כאשר דיוק גבוה של חישובים אינו נדרש. מעגלים אנלוגיים בתאים חיים משתמשים בפונקציות חישוב רציפות טבעיות שבתנאים טבעיים מבטיחות את הפעילות החיונית של התאים. לדוגמה, רמת הגלוקוז בתאים חיים מקבילה לזרם או למתח במעגל אלקטרוני.

המחשבון החי שנוצר ב-MIT עובד די פשוט. כדי ליצור מעגל אנלוגי המסוגל להוסיף או להכפיל ולחשב את המספר הכולל של שני חיבורים או יותר בתא, החוקרים השתמשו בשילוב של שני מעגלים, כל אחד מגיב לגורם אחר. בתכנית אחת, סוכר (ארבינוז) פועל על גורם שעתוק המפעיל את הגן המקודד לחלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP). בסכימה השנייה, מולקולת האיתות AHL כוללת גם גן שמייצר GFP. לפיכך, על ידי מדידת הכמות הכוללת של GFP, ניתן לחשב את הכמות הכוללת של arabinose ו-AHL.

בדרך זו, אתה יכול ליצור מעגלים אנלוגיים חיים שיכולים לחלק, לקחת שורשים מרובעים ולבצע חישובים אחרים. עד כה, העבודה הזו היא רק תחילתו של מסע ארוך, אך בעתיד, מחשבים אנלוגיים חיים יפתחו אפשרויות חדשות לחלוטין. בפרט, הדיוק של מדידת ביטוי גנים, חישה מולקולרית ובקרה של תאים חיים ישתפר מאוד.

<< חזרה: גרמן הוא יריב של הגרפן 18.05.2013

>> קדימה: אב טיפוס של זיכרון קוונטי 17.05.2013

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

קסדה אלקטרונית לנהגי משאיות 14.04.2024

בטיחות בדרכים, במיוחד עבור נהגים של ציוד בנייה כבד, היא בראש סדר העדיפויות של מהנדסים ומדענים. לאור זאת, מכון Fraunhofer הגרמני לחוזק מבני ואמינות מערכות הציג מוצר חדש - קסדה אלקטרונית, אשר נועדה להגן על נהגים מפציעה חמורה בעת נהיגה ברכבי בנייה. קסדה אלקטרונית חדשה שפותחה על ידי צוות מהנדסים ממכון Fraunhofer פותחת נקודות מבט חדשות לבטיחותם של נהגי משאיות וציוד בנייה. המכשיר מסוגל לנטר את רמת הרעד בתא המכונית ולהזהיר את הנהג מפני סכנה אפשרית. הבסיס לפעולת הקסדה הוא חיישן פיזואלקטרי מובנה, המייצר חשמל בזמן דפורמציה פיזית. מנגנון זה מאפשר למכשיר להגיב לרעידות עזות האופייניות לציוד בנייה. כאשר רמת העיוות עולה על ערכים בטוחים, מופעלת מערכת אזעקה על הקסדה, ... >>

אנטי ויטמינים במקום אנטיביוטיקה 13.04.2024

בעיית העמידות של החיידקים לאנטיביוטיקה הופכת חמורה יותר ויותר, ומהווה איום על הטיפול היעיל בזיהומים. לאור זאת, החוקרים מחפשים דרכים חדשות להילחם בחיידקי העל. אחד הכיוונים המבטיחים הוא שימוש באנטי ויטמינים שיכולים להיות בעלי השפעה אנטיבקטריאלית. אנטי-ויטמינים, למרות שהם ידועים בתור ההפך מוויטמינים, הוכחו ככלי מבטיח במאבק נגד עמידות חיידקים לאנטיביוטיקה. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת גטינגן בגרמניה אישר את הפוטנציאל שלהם ביצירת תרופות חדשות למלחמה בזיהומים מסוכנים. עם עלייתם של חיידקי העל העמידים לאנטיביוטיקה, יש צורך למצוא טיפולים אלטרנטיביים. אנטי-ויטמינים הם מולקולות הדומות לוויטמינים, אך מסוגלות לעכב פעילות חיידקית ללא פגיעה בגוף האדם. כרגע, המדע מכיר רק שלושה אנטי-ויטמינים: ורד ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

כרטיס הרחבה QM2-2P2G2T 30.03.2021

מומחה האחסון QNAP Systems שחרר את כרטיס ההרחבה QM2-2P2G2T PCIe, המאפשר לך להוסיף שני חריצי אחסון M.2 ושתי יציאות 2,5GbE למערכת שלך. הכרטיס יכול לשמש לא רק באחסון עם חיבור רשת, אלא גם במחשב או בשרת, תוך רווח בנפח ובמהירות של תת-מערכת האחסון ובמהירות העברת הנתונים ברשת.

יציאות 2.5GBASE-T תומכות בחיבור במהירויות נמוכות יותר. הכרטיס מצויד בממשק PCIe Gen3 x4. הוא מחובר ליציאות ולחריצי M.2 (שני קווים כל אחד), מיועד לכוננים בגודל של עד M.2 2280. חיישנים תרמיים מאפשרים לך לנטר את הטמפרטורה של ה-SSD בזמן אמת. הקריאות שלהם משמשות לשליטה על פעולת מערכת הקירור.

QNAP מציעה כרטיס הרחבה QM2-2P2G2T עם שני חריצי M.2 ושתי יציאות 2.5GbE
רשימת תאימות מערכת ההפעלה עבור NAS כוללת QTS או QuTS hero, ולמחשב או שרת, Windows 10, Linux, Windows Server עבור Windows ו-Linux, תזדקק למנהל ההתקן של בקר הרשת Intel I225LM.

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