Monimutkaisia biologisia piirejä

Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkijat ovat luoneet biologisia piirejä - järjestelmiä, kuten elektroniset piirit, jotka voivat ottaa vastaan useita eri tuloja ja antaa suunnitellun lähdön.

Tähän mennessä kehitettyjen biologisien piirien yksittäiset osiot voivat toimia niin kuin pitääkin mutta laajemmiksi piirikokonaisuuksiksi yhdistettynä niiden annot tulevat epämääräisemmiksi.

MIT:n tutkijaryhmä on nyt keksinyt keinon parantaa luotettavuutta rakenteella, joka mahdollistaa näiden ​​piirien toimivan lähes yhtä ennustettavasti kuin niiden sähköiset vastineensa.

Kun elektronisissa piireissä johdotus varmistaa, että tieto virtaa aina tiettyyn suuntaan, biologiset piirit koostuvat osista, jotka kaikki kelluvat monimutkaisessa nesteympäristössä solun sisällä.

Tutkijaryhmän ongelmanratkaisu on nimeltään kuormaohjain ja sen vaikutus on samanlainen kuin elektroniikkapiirien ohjainasteilla. Se tarjoaa puskurin signaalin ja lähdön välille, estäen signaloinnin epämääräisiä heijastuskytkentöjä.

Synteettisille biologisille piireille on olemassa monia mahdollisia käyttötarkoituksia. Ne voivat esimerkki havaita markkereita, jotka osoittavat syöpäsolujen läsnäoloa ja sitten laukaista syöpäsoluja tuhoavan molekyylin. Siksi on tärkeää, että solu​​piirit erottavat tarkasti ​​syöpäsolut ja muut solut, jotta ne eivät vapauta tuhoamisvoimaansa vääriin paikkoihin

Aiemmissa töissään osittain sama tutkijaporukka on toteuttanut muun muassa E.Coli bakteerissa vahvistinvaikutuksen, jolla voidaan toteuttaa tietynlainen puskuripiiri.

He ovat myös muuttaneet E.coli -bakteerin genomin pitkäkestoiseksi tallennusmuistiksi. Muistikirjautuminen varastoidaan bakteerikantoihin eliniäksi ja siirtyy sukupolvelta toiselle. Heidän mielestä tämä vakaa, pyyhittävä, ja helppohakuinen muisti sopisi hyvin sellaisiin sovelluksiin kuten ympäristön ja lääketieteellisen seurannan anturi.