Μικρότερο υπολογιστή στον κόσμο (περίπου ένα τρισεκατομμύριο μπορούν να χωρέσουν σε μια σταγόνα νερού) μπορεί μια μέρα να πάει στο αρχείο και πάλι ως το πιο μικροσκοπικό κουτί πρώτων βοηθειών. Κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από βιολογικά μόρια, αυτός ο υπολογιστής με επιτυχία προγραμματιστεί να προσδιορίσει - σε δοκιμαστικό σωλήνα - αλλαγές στην ισορροπία των μορίων στο σώμα που υποδηλώνουν την παρουσία ορισμένων μορφών καρκίνου, να διαγνώσει το είδος του καρκίνου, και να αντιδρά με την παραγωγή ενός φαρμάκου μόριο για την καταπολέμηση των καρκινικών κυττάρων.
Το Ινστιτούτο Weizmann ομάδας που ανέπτυξε τον υπολογιστή που δημοσιεύθηκε σήμερα, αυτά τα αποτελέσματα στο περιοδικό Nature. Με επικεφαλής τον καθηγητή Ehud Shapiro, των Τμημάτων Επιστήμης Υπολογιστών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, και Βιολογικής Χημείας, η ομάδα περιλαμβάνονται οι μαθητές της έρευνας Yaakov Benenson, Binyamin Gil, Uri Ben-Dor και ο Δρ Rivka Adar. Shapiro παρουσίασε τα ευρήματα της ομάδας σήμερα στις Βρυξέλλες συμπόσιο "Η ζωή, μια ιστορία Νόμπελ," το οποίο νομπελίστες και άλλοι ασχολήθηκε με το μέλλον των επιστημών της ζωής.
Όπως και στις προηγούμενες βιολογικές υπολογιστές που παράγονται στο εργαστήριο του Shapiro, εισόδου, εξόδου και "λογισμικό" είναι όλα αποτελούνται από DNA, το υλικό των γονιδίων, ενώ το DNA-χειραγώγηση ένζυμα που χρησιμοποιούνται ως «υλικό». Συσκευές εισόδου Η τελευταία έκδοση έχει σχεδιαστεί για να αξιολογήσει τις συγκεντρώσεις συγκεκριμένων μορίων RNA, τα οποία μπορεί να είναι υπερπαραγωγή ή υπό παράγεται, ανάλογα με τον τύπο του καρκίνου. Χρησιμοποιώντας προ-προγραμματισμένες ιατρικές γνώσεις, ο υπολογιστής κάνει τότε τη διάγνωση του με βάση το ανιχνευθεί επίπεδα RNA. Σε απάντηση προς τη διάγνωση του καρκίνου, η μονάδα εξόδου του υπολογιστή μπορεί να ξεκινήσει την ελεγχόμενη αποδέσμευση μιας μονόκλωνο μόριο DNA που είναι γνωστό ότι παρεμποδίζουν τη δραστηριότητα των καρκινικών κυττάρων, προκαλώντας το να αυτοκαταστραφούν.
Σε μια σειρά από δοκιμαστικό σωλήνα πειράματα, η ομάδα προγραμματισμένο υπολογιστή για τον εντοπισμό μορίων RNA που υποδηλώνουν την παρουσία καρκίνου του προστάτη και, μετά από μια σωστή διάγνωση, να απελευθερώσει τη σύντομη κλώνους του DNA έχουν σχεδιαστεί για να σκοτώνουν τα καρκινικά κύτταρα. Ομοίως, ήταν σε θέση να προσδιορίσει, στο δοκιμαστικό σωλήνα, τα σημάδια μιας μορφής καρκίνου του πνεύμονα. Μια μέρα στο μέλλον, ελπίζουν να δημιουργήσουν ένα «γιατρός σε ένα κελί", η οποία θα είναι σε θέση να λειτουργήσει μέσα σε ένα ζωντανό σώμα, η νόσος του τόπου και να εφαρμόσουν τα απαραίτητα θεραπεία πριν από εξωτερικές συμπτώματα ακόμη εμφανιστεί.
Η αρχική έκδοση του υπολογιστή βιομοριακής (επίσης δημιουργήθηκε σε δοκιμαστικό σωλήνα) σε θέση να εκτελέσουν απλούς μαθηματικούς υπολογισμούς, εισήχθη από Shapiro και οι συνεργάτες του το 2001. Ένα βελτιωμένο σύστημα, το οποίο χρησιμοποιεί εισόδου μόριο του DNA, ως μοναδική πηγή της ενέργειας, αναφέρθηκε το 2003 και εισήχθη στο βιβλίο 2004 Ρεκόρ Γκίνες ως το μικρότερο βιολογική υπολογιστική συσκευή.
Shapiro: «Είναι σαφές ότι ο δρόμος για την υλοποίηση του οράματος μας είναι μακρύς? Μπορεί να χρειαστούν δεκαετίες πριν ένα τέτοιο λειτουργικό σύστημα μέσα στο ανθρώπινο σώμα γίνεται πραγματικότητα Παρ 'όλα αυτά, μόλις πριν από δύο χρόνια είχαμε προβλέψει ότι θα χρειαστούν άλλα 10 χρόνια για να. φτάσετε στο σημείο που έχουμε φτάσει σήμερα ».