۲۵ آذر ۱۴۰۴
به روز شده در: ۲۵ آذر ۱۴۰۴ - ۲۱:۳۷
فیلم بیشتر »»
کد خبر ۹۲۲۶۱۹
تاریخ انتشار: ۰۴:۳۰ - ۱۲-۰۹-۱۴۰۲
کد ۹۲۲۶۱۹
انتشار: ۰۴:۳۰ - ۱۲-۰۹-۱۴۰۲

ارتباط زیست‌شناسی و محاسبات کامپیوتری با «تراشه هیبریدی»

ارتباط زیست‌شناسی و محاسبات کامپیوتری با «تراشه هیبریدی»
با استفاده از پروتئین موجود در ابریشم، محققان ساختاری ارائه کردند که می‌توان آن را یک تراشه هیبریدی دانست که ارتباط میان زیست‌شناسی و محاسبات کامپیوتری را ساده‌تر می‌کند.

تلفن شما ممکن است بیش از ۱۵ میلیارد ترانزیستور کوچک در تراشه‌های ریزپردازنده آن باشد. ترانزیستورها از سیلیکون، فلزاتی مانند طلا و مس ساخته شده‌اند و عایق‌هایی که در کنار هم جریان الکتریکی را می‌گیرند و برای برقراری ارتباط و ذخیره اطلاعات آن را به ۱ و ۰ تبدیل می‌کنند.

به گزارش مهر، مواد سازنده ترانزیستور معدنی هستند و اساساً از فلز و سیلیکون به‌دست می‌آیند.

اما اگر بتوانید این مؤلفه‌های اساسی الکترونیکی را از مواد زیستی تهیه کنید، چه می‌شود؟ این همان کاری است که تیمی در دانشگاه توفتس انجام دادند.

فیبروین ابریشم – پروتئین ساختاری الیاف ابریشم – را می‌توان به دست بالا بر روی سطوح قرار داد و به‌راحتی با سایر مولکول‌های شیمیایی و بیولوژیکی اصلاح کرد تا خواص آن تغییر کند. ابریشم با این روش کاربردی می‌تواند طیف گسترده‌ای از اجزای بدن یا محیط را انتخاب و تشخیص دهد.

این گروه نمونه اولیه از ترانزیستورهای هیبریدی را ساختند که می‌تواند از روی نفس انسان، تغییرات رطوبت را تشخیص دهد. اصلاحات بیشتر در لایه ابریشم می‌تواند این حسگر را قادر سازد تا برخی از بیماری‌های قلبی عروقی و ریوی را تشخیص دهند، یا سطح دی اکسید کربن و سایر گازها و مولکول‌ها را در بازدم انتخاب کنند که ممکن است اطلاعات تشخیصی را ارائه دهد.

این گروه تحقیقاتی توانست از پلاسمای خون اطلاعاتی درباره سطح اکسیژن، گلوکز و آنتی‌بادی‌های موجود در خون به دست آورد.

در یک ترانزیستور هیبریدی زیستی، از یک لایه ابریشم به‌عنوان عایق استفاده می‌شود و هنگامی‌که رطوبت را جذب می‌کند، مانند ژل حامل یون عمل می‌کند. با این کار، یون‌ها در ژن ابریشم تغییر آرایش می‌دهند. با تغییرترکیب یونی در ابریشم، این ترازیستور دچار تغییر در عملکرد می‌شود و بین صفر و یک تغییر می‌کند.

چنین ویژگی موجب می‌شود که بتوان زیست‌شناسی را وارد محاسبات کرد و از آن در میکروپردازنده‌های مدرن استفاده کرد. البته قدرتمندترین کامپیوتر زیستی شناخته شده مغز است که اطلاعات را با تغییر سیگنال‌های شیمیایی و الکتریکی پردازش می‌کند.

یکی از مشکلات اصلی، دستیابی به پردازش ابریشم در مقیاس نانو بود که بوئو جونکیم از محققان این پروژه می‌گوید که این چالش رفع شده و می‌توان از این دستاورد برای تولید تراشه‌های تجاری استفاده کرد. این دستاورد محققان ارتباط میان زیست‌شناسی و محاسبات را امکان‌پذیر می‌کند.

ارسال به دوستان
صدور پروانه نمایش برای 5 فیلم سینمایی کاپیتان شیاطین سرخ فاش کرد؛ «پول انگیزه اول من نبود، اما اگر شرایط فراهم شود به عربستان خواهم رفت» جهش طلایی سپاهان به صدر جدول؛ تیم نویدکیا با ۷ برد متوالی و کمترین گل خورده، بوی قهرمانی می‌دهد احضار خسرو حیدری به کمیته اخلاق فدراسیون فوتبال در پی انتقادات تند تلویزیونی غیبت کاپیتان در تبریز؛ امید عالیشاه پرسپولیس را مقابل تراکتور همراهی نمی‌کند ترامپ علیه اروپا؛ خشم از سیاست‌های مهاجرتی و تشویق اوکراین غریب آبادی: تهران در ماه‌های آینده آماده میزبانی از کنفرانس بین‌المللی حمایت از خانواده خواهد بود چگونه از خود شخصیتی کاریزماتیک بسازیم؟ مدارس برخی شهرهای خوزستان ۲۶ آذر غیرحضوری است رونمایی از طرح جدید دیوارنگاره تهران؛ هشدار درباره افزایش تنش‌ها در جبهه جنوبی لبنان رای الیوم: موساد پشت حمله سیدنی است نتیجه ترکیب مهندسی رادیکال آلمانی با بینش ایتالیایی! (+عکس) هشدار فرمانده نیروی دریایی ارتش: دشمن هر لحظه منتظر غافلگیری جدید باشد انتقاد تند منصور رشیدی از عملکرد استقلال؛ «بازگشت به هفته‌های اول لیگ و ناامیدی هواداران» علم الهدی: کافه نشینی و قلیان؛ عامل گسترش اعتیاد است؛ مدخل‌های اعتیاد بسته شود