В России изобрели ДНК-чип, который диагностирует множество болезней по капле крови

В лабораториях Московского физико-технического института кипит работа над технологиями, которые еще недавно казались фантастикой. Исследователи представили принципиально новую архитектуру вычислительных систем, где привычные электронные компоненты работают рука об руку с биологическими молекулами. В центре внимания — ДНК, способная не только хранить генетическую информацию, но и выполнять вычисления.

В мире биокомпьютеры давно вызывают интерес, однако их интеграция с классическими электронными устройствами до сих пор оставалась сложной задачей. Российские ученые, как сообщает «Известия», предложили элегантное решение, позволяющее объединить два мира — кремниевый и биологический.

Суть инновации в том, что молекулы ДНК можно программировать для выполнения логических операций, аналогичных тем, что происходят в микросхемах. Например, определенные последовательности ДНК вступают в реакцию друг с другом по принципу «и» или «или». Когда одна молекула вытесняет другую на поверхности транзистора, меняется электрический заряд, а значит — и ток, который фиксирует электронная часть устройства. Так биохимические процессы превращаются в понятные компьютеру сигналы.

Но и это еще не все. Белки, способные изменять свою форму под действием света, температуры или химических веществ, также становятся частью вычислительного процесса. Их трансформации можно отслеживать с помощью электронных чипов, что открывает новые горизонты для создания гибридных вычислительных систем.

Практическая польза такой технологии очевидна. Новые устройства способны молниеносно анализировать огромные массивы данных. Это особенно важно для медицины: теперь можно одновременно проверять образец крови на десятки заболеваний, не тратя часы и дни на ожидание результатов. Кроме того, такие системы потребляют значительно меньше энергии, что делает их привлекательными для использования в портативных медицинских приборах и даже в искусственном интеллекте.

По информации «Известий», разработка МФТИ может стать настоящим прорывом в диагностике. Представьте: одна капля крови — и за считанные минуты становится ясно, есть ли у человека скрытые болезни. Это не только ускоряет постановку диагноза, но и позволяет начать лечение раньше, когда шансы на успех максимальны.

В будущем подобные биогибридные чипы могут найти применение не только в медицине, но и в других сферах, где требуется быстрый и энергоэффективный анализ данных. Пока же ученые продолжают совершенствовать технологию, чтобы сделать ее доступной и надежной для массового использования.