Từ khoá: DNA, ADN, máy tính ADN, máy tính, computer, công nghệ tương lai

Máy tính ADN hay còn gọi là máy tính phân tử sinh học. Đây là một công nghệ nổi bật nghiên cứu việc sử dụng ADN và công nghệ sinh hóa để thực hiện tính toán thay vì dùng công nghệ điện tử.

Các máy tính DNA hứa hẹn mang lại phương pháp chữa trị ung thư mới với hiệu quả cao.

Mô hình sử dụng ADN để thực hiện tính toán được đưa ra lần đầu tiên bởi giáo sư Leonard Adleman tại trường đại học Nam California (University of Southern California) vào năm 1994.

Mục đích ban đầu của công nghệ này là cho ra đời những máy tính sử dụng phân tử sinh học đủ mạnh để cạnh tranh với các máy tính silicon trong viêc giải quyết các vấn đề phức tạp.

Tuy nhiên, "Ngày nay, nhiều người nhận ra rằng máy tính sử dụng phân tử sinh học sẽ không cạnh tranh được với máy tính điện tử trong một tương lai gần." Giáo sư Ehud Shapiro từ viện khoa học Weizmann (Weizmann Institute ò Science) Israel đã công nhận như vậy.

Mục đích hiện nay của công nghệ tính toán sử dụng ADN là làm những điều mà máy tính silicon không thể làm được. Một ví dụ cụ thể hơn, trung tâm nghiên cứu Israel đang phát triển một loại "thuốc thông minh" có thể thực hiện tính toán. Giáo sư Shapiro cho biết: "Chúng tôi đang nghiên cứu một loại thuốc có thể cảm nhận môi trường sinh hóa bên ngoài, phân tích nó và sau đó giải phóng một lượng thuốc thích hợp cho từng trường hợp cụ thể."

Phương pháp trị ung thư

Vào năm 2002, giáo sư Shapiro đã cho ra đời một thiết bị có thể lập trình được, ở dạng phân tử gồm các enzyme và các thành phần ADN tổng hợp.

Hai năm sau đó, đội ngũ nghiên cứu này đã cho ra đời một máy tính ADN khác, nhỏ đến nỗi hàng triệu triệu chiếc máy này mới đủ để lấp đầy một thể tích một phần triệu lít. Chiếc máy này có khả năng phát hiện dấu hiệu của ung thư và giải phóng thuốc để trị bệnh.

Giáo sư Shapiro giải thích "Hỗn hợp của ADN và enzyme này được cài đặt một mô hình toán học phổ biến được biết đến với cái tên tự động hữu hạn (finite automaton)"

Trong chiếc máy tính được ra đời sau đó vào năm 2004, phương pháp tính toán này đà được áp dụng để phân tích nồng độ của các loại phân tử đặc trưng cho bệnh ung thư tuyến tiền liệt, và các loại phân tử đặc trưng cho bệnh ung thư phổi.

Chiếc "máy tính" này được cấu tạo bởi một chuỗi ba đoạn ADN và một enzyme có thể chia cắt chuỗi này. Nếu đoạn ADN đầu tiên phát hiện ra nồng độ của một số phân tử nào đó đặc trưng cho sự có mặt của bệnh ung thư, nó sẽ thông báo cho đoạn thứ hai để giải phóng đoạn thứ ba - là một loại thuốc chống ung thư.

Từ đó đến, các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu những hệ thống tính toán mới sử dụng enzyme có sẵn trong tế bào sống. Giáo sư Shapiro: "Chúng tôi đang tiếp tục nghiên cứu theo hướng này và cố tìm ra cách để các hệ phân tử này hoạt động được trong các tế bào sống".

Quang Trung (theo BBC Technology)

CongTroi.Com theo "Thông tin công nghệ"