Живые печатные платы из бактерий

Инженеры MIT превратили колонии бактерий в аналог транзисторов и собрали из них живые «печатные платы». В обычном чипе транзисторы выполняют роль переключателей, которые открывают или закрывают путь для электрического сигнала, а их соединение определяет, какую функцию будет выполнять схема. Здесь принцип похожий, только вместо электричества между элементами распространяются молекулы, а роль переключателей выполняют генетически изменённые колонии бактерий. Из них исследователи собрали схемы, которые выполняют базовые логические операции, направляют сигнал по нужному пути и даже складывают двоичные числа. Самая крупная схема состояла из 24 колоний.

Причём для каждой новой схемы бактерии не приходится программировать заново – исследователи один раз создали пять стандартных штаммов, а дальше могут собирать из них разные схемы, просто меняя расположение колоний. Саму плату буквально рисуют на питательной среде – специальное устройство выстреливает маленькими каплями жидкости с нужными бактериями в заданные точки, где те размножаются и образуют колонии примерно в пяти миллиметрах друг от друга. Когда меняется рисунок из этих колоний – меняется и функция схемы.

Но вырастить из чашки Петри ноутбук пока не выйдет – одно вычисление занимает около восьми часов. Впрочем, задача другая – учёные хотят встроить вычисления непосредственно в живые системы. Например, разместить такие колонии на растениях, чтобы бактерии распознавали признаки стресса или болезни и запускали защитную реакцию. Как перенести схему их тепличных условий на растущий корень или лист, исследователи пока не показали.

На фото живые схемы из бактерий, созданные исследователями MIT. Источник MIT News