Computer biologici: l’ipotesi di usare DNA batterico come componenti modulari di circuiti

La possibilità di utilizzare batteri e filamenti di DNA come componenti modulari di un circuito apre le porte all’elaborazione digitale biologica dell’informazione

Componenti modulari per la costruzione di nuovi dispositivi digitali batterici e a DNA sono stati ottenuti da un gruppo di ricercatori dell’Imperial College di Londra, che ne danno notizia in un articolo pubblicato suNature Communications. In particolare, lo studio ha mostrato l’effettiva possibilità di creare e assemblare porte logiche – gli elementi di base di qualsiasi circuito destinato all’elaborazione digitale dell’informazione – sfruttando batteri (E. coli) e filamenti di DNA.

Precedenti ricerche avevano già mostrato che è possibile creare porte logiche biologiche, ma l’attuale ricerca ha dimostrato che è possibile costruirle in modo che si comportino in modo del tutto simile a quello dei corrispettivi circuiti elettronici e, soprattutto, che è possibile farlo in modo perfettamente modulare: le nuove porte biologiche possono essere agevolmente collegate permettendo l’assemblaggio di processori biologici complessi.

I ricercatori sono infatti riusciti a mostrare come le porte logiche biologiche possano essere collegate tra loro per formare componenti più complessi in un modo simile a quello dei componenti elettronici, a partire dalla combinazione di una porta “NOT” con una porta “AND” per ottenere il più complesso operatore “NAND”.

“Le porte logiche sono gli elementi costitutivi fondamentali dei circuiti in silicio su cui si basa la nostra epoca digitale. Senza di loro, non siamo in grado di elaborare l’informazione digitale. Ora che abbiamo dimostrato che possiamo replicare queste parti utilizzando batteri e DNA, speriamo che il nostro lavoro possa condurre a una nuova generazione di processori biologici, le cui applicazioni all’elaborazione delle informazioni potrebbero essere importanti quanto i loro equivalenti elettronici”, ha detto Richard Kitney.

In futuro, dispositivi di questo tipo potrebbero essere utilizzati come sensori iniettati nel flusso sanguigno per rilevare la presenza di placche aterosclerotiche, individuare e distruggere cellule tumorali, rilasciare farmaci, oppure essere impiegati per la rilevazione di inquinanti nell’ambiente.