Bagaimana sel hidup akan mengubah dunia pemrosesan data
Konsep dan makna kata bervariasi dari waktu ke waktu, beradaptasi dengan realitas komunitas tempat mereka bekerja. Contoh yang baik adalah kata "gaji, " yang sebelumnya merujuk pada pembayaran gaji yang ditawarkan kepada tentara Kekaisaran Romawi. Hari ini, garam adalah bagian dari sejumlah kecil penghasilan bulanan kami.
Kata "komputer" tidak berbeda. Jika kita melihatnya hari ini sebagai sinonim dengan notebook dan desktop, sains dapat menafsirkannya secara lebih luas sebagai mekanisme yang dapat menerima dan memproses data atau melakukan perhitungan. Sekarang beberapa peneliti telah bekerja di bidang yang dikenal sebagai biocomputing, cara untuk memperluas dunia komputasi ke sel-sel rumah, hewan, dan organisme hidup lainnya untuk membuat mereka berperilaku seperti keripik.
Untuk saat ini, ada lebih banyak teori daripada kemajuan praktis di bidang ini, tetapi di masa depan, dengan bantuan nanobioteknologi, komputer ini dapat digunakan, misalnya, dalam obat-obatan pintar yang akan mengobati tuan rumah mereka hanya dalam kondisi tertentu. Anda dapat melakukan hal-hal seperti mengirim urutan kehancuran ke sel segera setelah penyakit terdeteksi.
Dan sejauh kita dari skenario ini, masih ada banyak pengalaman menarik yang terjadi di bidang biocomputing.
Pintu logika terbuat dari kepiting
Salah satu percobaan paling aneh dalam hal ini dilakukan oleh para peneliti di Universitas Kobe, ketika mereka menggunakan spesies kepiting tertentu untuk mensimulasikan sirkuit logika paling dasar dari sebuah komputer: AND dan OR.
Dalam percobaan, kepiting ini, yang biasanya berjalan dalam kawanan, dibebaskan dalam labirin yang dirancang secara geometris untuk berfungsi seolah-olah mereka adalah sirkuit logika mereka sendiri, sementara krustasea pada gilirannya memainkan peran elektron atau bit, mensimulasikan 1 atau Apa yang akan diteruskan sebagai input ke sistem.
Menariknya, semuanya berjalan sesuai rencana, meskipun ada beberapa ketidakkonsistenan yang diyakini para ilmuwan dapat dipecahkan. Artikel yang diterbitkan (PDF) lebih lanjut merinci percobaan. Meskipun itu sedikit berguna - setelah semua, siapa yang ingin membangun komputer dengan kepiting? - Eksperimennya tetap penasaran.
Tukar GPS Anda untuk beberapa cetakan
Ilmuwan komputer Selim Akl dari Queens University, Kanada, menemukan sesuatu yang sangat penting: Jenis organisme hidup yang dikenal sebagai jamur lendir mengkhususkan diri dalam menemukan cara terpendek untuk mendapatkan makanan Anda.
Untuk memperkuat teori ini, Akl menggunakan peta Kanada dengan beberapa oat di atas pusat-pusat populasi utama negara dan, di kota Toronto, beberapa cetakan lendir. Agensi kemudian tumbuh menuju makanan dengan cara yang disimulasikan jaringan jalan Kanada.
Dan bukan itu saja: percobaan dibuat kembali secara global beberapa kali, dengan hasil yang serupa untuk daerah seperti Amerika Serikat, Inggris, dan Jepang.
Bagi mereka yang meragukan mobilitas organisme ini yang tidak memiliki mata dan otak, tonton saja video di atas dan saksikan itu memecahkan masalah. Dengan cetakan lendir, kita bisa belajar, misalnya, bagaimana menghitung rute terbaik ke tujuan menggunakan energi sesedikit mungkin. Kemampuan cetakan lendir juga dieksploitasi untuk mengembangkan jaringan dan sirkuit yang lebih efisien.
Sel akun yang bagus
Meskipun percobaan sebelumnya menarik, Anda tidak dapat menyangkal bahwa itu agak sederhana. Namun, pada bulan April tahun ini, para ilmuwan Swiss yang dipimpin oleh Profesor Martin Fussenegger memprogram sel-sel manusia untuk melakukan penambahan dan pengurangan biner. Ini pada dasarnya adalah cara komputer melakukan operasi matematika pada tingkat paling dasar.
Data input yang digunakan dalam percobaan ini cukup istimewa: zat yang diambil dari apel, yang dikenal sebagai phloretin dan mampu mengaktifkan serat saraf, dan erythromycin, banyak digunakan sebagai antibiotik. Dalam sistem biokomputasi, zat-zat ini adalah input data yang akan diproses sel.
Operasi yang ditiru oleh sel adalah operator AND yang logis, yaitu data - substansi apel dan antibiotik - harus ada agar hasilnya 1 (benar). Dalam hal ini, sel memancarkan cahaya fluoresens. Jika salah satu zat hilang, tidak ada yang terjadi, yaitu hasil akhirnya adalah 0 (salah).
Di masa depan, teknik ini mungkin memiliki beberapa aplikasi. Menurut Profesor Fussenegger, sel-sel ini dapat digunakan untuk memantau metabolisme pasien. Pada orang dengan diabetes, misalnya, "kalkulator" kecil ini dapat memiliki sirkuit yang dapat mengenali reaksi tertentu yang disebabkan oleh penyakit dan dengan demikian melepaskan zat terapeutik dengan insulin.
Namun, tahap ini masih jauh dari jangkauan. Kami, manusia biasa, hanya bisa menunggu berita bahwa media ilmiah akan menerbitkan dalam beberapa tahun.
