Belangrijkste afhaalrestaurants
- Een nieuwe ontdekking zou DNA kunnen gebruiken om computerchips te maken.
- Het onderzoek is de nieuwste stap in het groeiende veld van DNA, dat al tientallen jaren tot stilstand is gekomen, maar veelbelovend is.
- Computers op basis van DNA zijn nuttig omdat ze extreem energiezuinig zijn.
Computers die op DNA draaien, komen misschien steeds dichter bij praktische apparaten.
Onderzoekers van een Zuid-Koreaanse universiteit hebben onlangs een manier gevonden om een op DNA gebaseerde chip te maken die een pc kan besturen om berekeningen uit te voeren, volgens een nieuw onderzoeksartikel. Het team gebruikte 3D-printen om een chip te fabriceren die Booleaanse logica kan uitvoeren, een van de fundamentele methoden van computerprogrammering. Het is de laatste stap in het groeiende veld van DNA-computing, dat al tientallen jaren tot stilstand is gekomen maar veelbelovend is.
"In tegenstelling tot digitale computers, kunnen DNA-computers onze mogelijkheden versterken en uitbreiden om in de toekomst verder te gaan dan elektronica", Hieu Bui, een professor die DNA-computing studeert aan de Katholieke Universiteit van Amerika en niet betrokken was bij het onderzoek, vertelde Lifewire in een e-mailinterview.
Bijvoorbeeld, zei Bui, een DNA-computer "kan biomarkers zoals DNA- of RNA-sequenties als input verwerken en bruikbare bio-informatie produceren (d.w.z. celtellingen, bloedgroepen, enz.) als output."
DNA dat kan berekenen
DNA is de dubbelstrengs helix die al onze genetische informatie bevat. De individuele eenheden van DNA hebben paren van moleculen die kunnen worden gebruikt om berekeningen uit te voeren voor DNA-computing.
In hun nieuwe paper zeggen wetenschappers van de Incheon National University in Korea dat ze een programmeerbare DNA-gebaseerde microfluïdische chip hebben gevonden die een personal computer kan besturen. De chip heeft een motoraangedreven klepsysteem dat kan worden bediend met een pc of smartphone.
"We hopen dat op DNA gebaseerde CPU's in de toekomst elektronische CPU's zullen vervangen omdat ze minder stroom verbruiken, wat zal helpen bij het broeikaseffect", zei Youngjun Song, die het onderzoek leidde, in een persbericht. "Op DNA gebaseerde CPU's bieden ook een platform voor complexe berekeningen zoals deep learning-oplossingen en wiskundige modellering."
Bui noemde het nieuwe papier van Incheon "een veelbelovend teken voor de technologie die zich sinds het begin van de jaren tachtig heeft ontwikkeld".
Computers op basis van DNA zijn nuttig omdat ze extreem energiezuinig zijn, zelfs bij het verwerken van enorme hoeveelheden gegevens, omdat ze afhankelijk zijn van biologische processen in plaats van elektriciteit, vertelde datastrateeg Nick Heudecker aan Lifewire in een e-mailinterview.
"DNA-computers zijn ook veerkrachtig in vergelijking met traditionele computerarchitecturen", zei hij. "Ongeacht de successen, traditionele computers zijn kwetsbaar. Een waakzaam beheer van omstandigheden, omgevingen en inputs is vereist om elke vorm van succes te behalen."
We hopen dat op DNA gebaseerde CPU's in de toekomst elektronische CPU's zullen vervangen omdat ze minder stroom verbruiken, wat zal helpen bij het broeikaseffect.
Omdat het een biologisch systeem is, is DNA in staat tot foutcontrole en zelfherstel, waardoor het een ideaal platform voor gegevensopslag en computergebruik is, zei Heudecker.
"Deze inherente veerkracht, in combinatie met de opslagdichtheid, plaatst DNA-computing in een unieke positie ten opzichte van andere computeropties, zoals quantum computing," voegde hij eraan toe.
DNA omzetten in machines
Veel bedrijven proberen DNA-technologie te gebruiken om bruikbare computers te maken, zei Heudecker.
De startup CATALOG, bijvoorbeeld, beweert een unieke methode te hebben om gegevens te coderen als DNA die een goedkopere benadering gebruikt. Het bedrijf beweert dat het met succes alle tekst van de Engelse Wikipedia in synthetisch DNA heeft gecodeerd.
Helixworks maakt een op DNA gebaseerd tagging-mechanisme dat fysieke items kan identificeren en hun herkomst kan bewijzen, zei Heudecker. Het product, HelixID, stelt fabrikanten in staat om gedetailleerde productinformatie in een DNA-streng in te bedden, zoals serienummer, lot- of batchnummers en vervaldatums, rechtstreeks in zaken als voedsel en dranken, farmaceutische producten en textiel, kleding en luxegoederen.
Sommige DNA-technologie bevindt zich nog in de vroege onderzoeksfase. Micron Technology werkt aan de opslag van DNA-gegevens als een nieuwe vorm van geheugen, genaamd Nucleic Acid Memory (NAM). Microsoft werkt samen met de Universiteit van Washington en heeft het opslaan en ophalen van DNA-gegevens aangetoond.
Maar praktische DNA-computers zijn waarschijnlijk nog ongeveer tien jaar verwijderd van het in de winkelrekken, zei Heudecker.
"De huidige technologieën voor DNA-sequencing en synthese zijn te duur en te traag om te concurreren met de traditionele computerinfrastructuur", zei hij.
