Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали «живую» электронную плату, состоя не из кремния, а из бактерий. Система объединяет синтетическую биологию и электронную инженерию для создания программируемых биоэлектронных систем.
В качестве базового материала использованы генетически модифицированные кишечные палочки (E. coli). Бактерии закреплены на специальном биосовместимом подлоге, где клетки выполняют роль проводов и переключателей. При подаче определенного напряжения или химического сигнала активируются генетические цепи, которые вырабатывают флуоресцентные белки или и другие сигналы для передачи и обработки информации.
В отличие от традиционных компонентов, биоциркуты обладают способностью к самовоспроизведению, самовосстановлению и адаптации к среде. Система работает при комнатной температуре и обычном давлении с крайне низким энергопотреблением, что позволяет использовать ее в имплантируемых медицинских устройствах, датчиках мониторинга среды и распределенных биовычислительных сетях.
В ходе экспериментов плата successfully implemented basic logic gates such as AND, OR, and NOT, and can perform simple arithmetic operations. Команда implementing basic logic gates (И, ИЛИ, НЕ) и выполнение простых арифметических операций. Также была продемонстрирована передача сигналов между несколькими бактериальными модулями, что подтверждает возможность создания сложных биовычислительных систем.
Руководитель проекта отметил, что следующими шагами станут повышение стабильности цепей и продление срока жизни бактерий, а также интеграция с нейронами или тканевыми инженерными каркасами. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Biotechnology.
