Створено пристрій, який виконує обчислення, друкуючи осередки на папері

В даний час у нас є багато електронних пристроїв, таких як комп'ютери та планшети.

обчислювальна потужність яких достатньовелика. Але, незважаючи на їх потужність, вони є дуже обмеженими пристроями для виявлення біологічних маркерів, які вказують на наявність хвороби. Тому кілька років тому почали розроблятися біологічні комп'ютери — живі клітинні пристрої, які можуть виявляти кілька маркерів і генерувати складні відповіді. У них дослідники використовують біологічні рецептори, які дозволяють виявляти екзогенні сигнали і за допомогою синтетичної біології змінювати їх, щоб відповідати відповідно до інформації, яку вони виявляють.

До теперішнього часу розроблені клітинніпристрою, які повинні працювати в лабораторії протягом обмеженого часу за певних умов і повинні оброблятися фахівцем в галузі молекулярної біології. Тепер група дослідників з Університету Помпеу Фабра розробила нову технологію друку стільникових пристроїв на папері, яку можна використовувати поза лабораторією.

Цікаво, що вони використовують як чорнилорізні типи клітин із поживними речовинами для малювання. Клітини залишаються затиснутими в папері, живими та функціональними, і там вони продовжують зростати і можуть випромінювати сигнали, які проходять через папір і досягають інших клітин. Причина, через яку це робиться на папері (або інших поверхнях, наприклад, на тканині), переважно практична. Це дешевий метод і легко адаптується до промислового використання, а велика кількість може вироблятися з дуже низькими витратами.

«Ми хотіли розробити масштабованумодель і подумали про використання системи друку, подібної до тієї, яка використовується для друку футболок. Ми робимо форми за нашим малюнком, ми просочуємо його різним комірчастим чорнилом, як буфер, наносимо на папір, і осередки осідають».

Сіра Могас-Дієс з Університету Помпеу Фабра в Іспанії

Сильною стороною є те, що ці пристроїна папері можна зберігати в холодильнику або навіть заморожувати, оскільки ніздрюваті чорнило містять кріопротектори, які дозволяють це робити. Таким чином, на відміну від попередніх пристроїв, їх можна зберігати протягом тривалого часу перед використанням.

У цьому новому підході кожен елемент пристроює групою клітин, у разі бактерій, з мінімальними генетичними модифікаціями, які можуть виявляти різні сигнали. Клітини живуть у смузі паперу та спілкуються один з одним, інтегрують сигнали та генерують ту чи іншу відповідь залежно від різних комбінацій виявлених сигналів. Елементи не змінюються, але, змінюючи їхнє розташування в просторі за допомогою малюнка, який вони роблять на папері, можна створювати пристрої з різними функціями.

"Таким чином, порядок розташування осередків - це програмне забезпечення, осередки - це обладнання, а папір - це фізичний субстрат, на якому розміщені ці осередки"

Хав'єр Масіа з Університету Помпеу Фабра в Іспанії

Дослідницька група розробила різнібіосенсори, один з яких призначений для виявлення ртуті. Внесок системи в порівнянні з іншими існуючими системами полягає в тому, що вона дозволяє візуально оцінити концентрацію ртуті, не вимагаючи наявності в лабораторії пристрою, який її вимірює. Залежно від кількості присутньої ртуті на реактивної смужці з'являється більше або менше точок, які можна підрахувати неозброєним оком.

Читати також:

Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?

Послухайте, як ровер НАСА Perseverance пересувається по Марсу.

Люди можуть витримувати дуже низькі температури навіть без джерел тепла.