Μια ερευνητική ομάδα στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο Μασαχουσέτης (MIT) πέτυχε κάτι που μέχρι πρότινος ανήκε στη σφαίρα του κυβερνοπάνκ: Κατάφερε να μετατρέψει αποικίες κοινών βακτηρίων σε λειτουργικά βιολογικά τρανζίστορ. Αντί για ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει μέσα από διαδρόμους χαλκού και πυριτίου, αυτά τα ζωντανά μικροτσίπ χρησιμοποιούν πρωτεΐνες και μοριακές αλυσίδες DNA για να επεξεργαστούν δεδομένα, εκτελώντας βασικές λογικές πράξεις με απόλυτη ακρίβεια.
Πώς λειτουργεί ο κυτταρικός υπολογιστής
Ο βασικός μηχανισμός στηρίζεται στη συνθετική βιολογία. Οι επιστήμονες επαναπρογραμμάτισαν το γενετικό υλικό του βακτηρίου Escherichia coli, εισάγοντας εξειδικευμένες αλληλουχίες που λειτουργούν ως λογικές πύλες τύπου AND, OR και NOT: Όταν το κύτταρο ανιχνεύσει μια συγκεκριμένη χημική ουσία, ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί συγκεκριμένα γονίδια, παράγοντας μια μετρήσιμη βιοχημική απόκριση.
Το πλεονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι συγκλονιστικό. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά ηλεκτρονικά τσιπ που απαιτούν συνεχή παροχή ρεύματος και παράγουν θερμότητα, τα βιολογικά κυκλώματα είναι αυτοσυντηρούμενα: Τρέφονται από το περιβάλλον τους, καταναλώνουν ελάχιστη ενέργεια και διαθέτουν την ικανότητα να αυτοεπισκευάζονται και να πολλαπλασιάζονται μέσω της φυσικής κυτταρικής διαίρεσης.
Εφαρμογές μέσα στο ανθρώπινο σώμα
Οι πρακτικές εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας αναμένεται να ανατρέψουν την ιατρική και τη γεωπονία. Μικροσκοπικοί κυτταρικοί επεξεργαστές θα μπορούν να εισαχθούν στην κυκλοφορία του αίματος, ανιχνεύοντας καρκινικούς δείκτες ή φλεγμονές σε πραγματικό χρόνο και συνθέτοντας το απαραίτητο φάρμακο ακριβώς στο σημείο της βλάβης.
Ταυτόχρονα, «έξυπνα» φυτά εφοδιασμένα με τέτοια βακτήρια θα παρακολουθούν τη σύσταση του εδάφους και θα ειδοποιούν τους αγρότες για ξηρασία ή παράσιτα. Οι υπολογιστές που αναπνέουν δεν αποτελούν πλέον μακρινή θεωρία, αλλά την επόμενη μεγάλη επανάσταση της τεχνολογικής εξέλιξης.
