Synthetic Biology researchers, fund

Synthetic Biology researchers, funded by EPSRC, have successfully demonstrated that they can build some of the basic components for digital devices out of bacteria and DNA, which could pave the way for a new generation of biological computing devices.

The researchers, from Imperial College London, have demonstrated that they can build logic gates, which are used for processing information in devices such as computers and microprocessors, out of harmless gut bacteria and DNA. Their work was announced through a paper published in Nature Communications and later covered by the Financial Times Magazine. Radio 4's programme Click On will carry an interview with members of the team on 07 November at 16.30.

Professor Richard Kitney, co-director of the EPSRC Centre for Synthetic Biology and Innovation, says:

Logic gates are the fundamental building blocks in silicon circuitry that our entire digital age is based on. Without them, we could not process digital information. Now that we have demonstrated that we can replicate these parts using bacteria and DNA, we hope that our work could lead to a new generation of biological processors, whose applications in information processing could be as important as their electronic equivalents.

Although still a long way off, the team suggest that these biological logic gates could one day form the building blocks in microscopic biological computers. Devices may include sensors that swim inside arteries, detecting the build up of harmful plaque and rapidly delivering medications to the affected zone. Other applications may include sensors that detect and destroy cancer cells inside the body and pollution monitors that can be deployed in the environment, detecting and neutralising dangerous toxins such as arsenic.

The team say that the advantage of their biological logic gates over previous attempts is that they behave like their electronic counterparts. Previous research only proved that biological gates could be made. The new biological gates are also modular, which means that they can be fitted together to make different types of logic gates, paving the way for more complex biological processors to be built in the future.

In the new study, the researchers demonstrated how these biological logic gates worked. In one experiment, they showed how biological logic gates can replicate the way that electronic logic gates process information by either switching "on" or "off".

The researchers demonstrated that biological logic gates could be connected together to form more complex components in a similar way that electronic components are made. In another experiment, the researchers created a "NOT gate" and combined it with the AND gate to produce the more complex "NAND gate".

The next stage of the research will see the team trying to develop more complex circuitry that comprises multiple logic gates. One of challenges faced by the team is finding a way to link multiple biological logic gates together similar to the way in which electronic logic gates are linked together to enable complex processing to be carried out.

Professor Martin Buck, co-author of the paper from the Department of Life Sciences at Imperial College London, adds: We believe that the next stage of our research could lead to a totally new type of circuitry for processing information. In the future, we may see complex biological circuitry processing information using chemicals, much in the same way that our body uses them to process and store information.

Результаты (русский) 1:

Синтетическая биология исследователей, финансируемая EPSRC, успешно продемонстрировали, что они могут построить некоторые из основных компонентов для цифровых устройств из бактерий и ДНК, которая может проложить путь для нового поколения биологических, компьютерных устройств.Ученые из Имперского колледжа Лондона, показали, что они могут построить логические вентили, которые используются для обработки информации в устройства, такие как компьютеры и микропроцессоров, безвредные кишечнике бактерий и ДНК. Их работы было объявлено через документ опубликован в природе связи и позже охватываемых финансового журнала Times. Радио 4 в программе нажмите на будет проводить интервью с членами группы 07 ноября в 16.30.Профессор Ричард Kitney, содиректор центра EPSRC синтетической биологии и инновации, говорит:Логические вентили являются основными строительными блоками в кремния цепь, что наш весь цифровой возраст основан на. Без них мы не могли обрабатывать цифровой информации. Теперь, мы продемонстрировали, что мы можем повторить эти части, с помощью бактерий и ДНК, мы надеемся, что наша работа может привести к новому поколению биологических процессоров, чьи приложения обработки информации может быть также важно, как их электронные эквиваленты.Хотя по-прежнему далеко, команды предполагают, что эти биологические логические вентили могут один день формируют строительные блоки в микроскопических биологических компьютеров. Устройства могут включать датчики, которые плавают внутри артерий, обнаружения сборки от вредных отложений и быстро доставлять лекарства к зоне пострадавших. Другие приложения могут включать датчики, обнаруживать и уничтожать раковые клетки внутри тела и загрязнения мониторов, которые могут быть развернуты в окружающей среде, обнаружения и нейтрализации опасных токсинов, таких как мышьяк.Команды говорят, что преимущество предыдущих попыток их биологические логические вентили что они ведут себя как их электронными копиями. Предыдущие исследования доказали только, что биологические ворота могут быть сделаны. Новые биологические ворота также являются модульными, что означает, что они могут быть установлены вместе сделать различные типы логических вентилей, проложив путь для более сложных биологических процессоров будет построен в будущем.В новом исследовании исследователи продемонстрировали, как работали эти биологические логические вентили. В одном эксперименте они показали, как биологическая логика ворот может воспроизвести то, что электронные логические вентили обрабатывать информацию, либо переключение «вкл.» или «Выкл.».Исследователи показали, что биологические логические вентили могут быть связаны вместе для формирования более сложных компонентов в Аналогичным образом, что электронные компоненты. В другом эксперименте, ученые создали «Не ворота» и в сочетании с ворот и производить более сложные «NAND ворот».Следующий этап исследования будет увидеть команды, пытаясь разработать более сложные схемы, которая состоит из нескольких логических вентилей. Одной из задач, стоящих перед командой находит способ связать несколько биологических логические вентили вместе подобно тому, как, в котором электронные логические элементы связаны друг с другом, чтобы Комплексная переработка осуществляться.Профессор Мартин бак, соавтор доклада от Департамента биологических наук в Имперском колледже Лондона, добавляет: Мы считаем, что следующий этап наших исследований может привести к совершенно новый тип схемы для обработки информации. В будущем мы можем увидеть сложные биологические схемы обработки информации с использованием химических веществ, многое в том же, что наш организм использует их для обработки и хранения информации.

Результаты (русский) 2:

Синтетические исследователи Биология, финансируемые EPSRC, успешно продемонстрировали, что они могут построить некоторые из основных компонентов для цифровых устройств из бактерий и ДНК, что может проложить путь для нового поколения биологических вычислительных устройств. Исследователи из Имперского колледжа в Лондоне , показали, что они могут построить логические ворота, которые используются для обработки информации в таких устройствах, как компьютеры и микропроцессоры, из безвредных кишечных бактерий и ДНК. Их работа была объявлена ​​через статье, опубликованной в Nature Communications, а позже, охватываемый Times Magazine финансового. Программа Radio 4 Нажмите на будет нести интервью с членами команды 07 ноября в 16.30. Профессор Ричард Kitney, со-директор EPSRC Центра синтетической биологии и инноваций, говорит: Логические ворота являются основными строительными блоками в силиконовой схем, которые Вся наша цифровая возраст основана. Без них мы не смогли обработать цифровую информацию. Теперь, когда мы показали, что можем повторить эти части, используя бактерии и ДНК, мы надеемся, что наша работа может привести к созданию нового поколения биологических процессоров, чьи заявки в обработке информации может быть столь же важным, как и их электронных эквивалентов. Хотя еще долгий путь выключен, команда предполагают, что эти биологические логические элементы могут в один прекрасный день формируют блоки в микроскопических биологических компьютеров. Устройства могут включать в себя датчики, которые плавают внутри артерий, выявления накопление вредных бляшек и быстро доставлять лекарства к зоне поражения. Другие приложения могут включать в себя датчики, которые обнаруживают и уничтожают раковые клетки внутри тела и загрязнения мониторов, которые могут быть развернуты в среде, выявления и нейтрализации опасных токсинов, таких как мышьяк. Команда сказать, что преимущество их биологических логических вентилей по сравнению с предыдущими попытками в том, что они ведут себя как их электронные аналоги. Предыдущие исследования только доказал, что биологические ворота могут быть сделаны. Новые биологические ворота также модульная, что означает, что они могут быть установлены вместе, чтобы сделать различные типы логических вентилей, прокладывая путь для более сложных биологических процессоров, которые будут построены в будущем. В новом исследовании, исследователи продемонстрировали, как эти биологические логические вентили работал. В одном эксперименте, они показали, как биологические логические элементы могут повторить путь, что электронная логические элементы обработки информации либо переключения "на" или "выключено". Исследователи показали, что биологические логические элементы могут быть связаны вместе, чтобы сформировать более сложные компоненты в аналогичный так, что электронные компоненты сделаны. В другом эксперименте, исследователи создали «не ворота" и соединил его с вентиля И, чтобы произвести более сложный "NAND ворота". Следующим этапом исследования будет видеть команда пытаются разработать более сложную схему, которая включает в себя множество логических элементов , Один из задач, стоящих перед командой находит способ связать несколько биологических логических элементов вместе подобно тому, как, в котором электронные логические элементы связаны между собой для того, чтобы сложную обработку будет осуществляться. Профессор Мартин Бак, соавтор статьи из Департамент наук о жизни в Имперском колледже Лондона, добавляет: Мы полагаем, что следующим этапом нашего исследования могут привести к совершенно новому типу схемы для обработки информации. В будущем, мы можем увидеть сложную биологическую информацию схемы обработки с использованием химических веществ, многое в том же пути, что наше тело использует их для обработки и хранения информации.

Результаты (русский) 3:

Синтетическая биология исследователей, за счет книге", успешно продемонстрировали, что они могут построить некоторые из основных компонентов для цифровых устройств из бактерий и ДНК, который может открыть путь для нового поколения биологического вычислительных устройств.ветровому исследователи из Имперского колледжа Лондона, продемонстрировали, что они могут строить логические вентили,которые используются для обработки информации в таких устройств, как компьютеры и микропроцессоры, из безвредных протока бактерии и ДНК. Их работы было объявлено через документ, опубликованный в характер коммуникаций и позднее, в магазин. Радио 4 программы щелкните на будет интервью с членами группы по 07 ноября в 16,30 .ветровому профессор Ричард Kitney,Директор Центра книге"синтетических биологии и инноваций, - говорит:ветровому Logic Gates, основных строительных блоков в полупроводниковых схем, весь цифровой эры. Без них мы не могли бы процесс цифровой информации. Теперь, мы показали, что мы может реплицировать эти детали с помощью бактерий и ДНК,Мы надеемся, что наша работа может привести к новому поколению биологических процессоры, чьи приложения в обработки информации может быть так же важно, как их электронные аналоги.ветровому хотя еще далеко, группа говорят о том, что эти биологические logic Gates может один день получения строительных блоков в микроскопические биологических компьютеров. Устройства могут включать в себя датчики, которые плавают внутри артерий,Определяет, что скопление вредных зубного налета и быстро доставлять лекарства в зоне. Другие приложения могут включать в себя датчики, обнаружить и уничтожить раковые клетки внутри кузова и загрязнения окружающей среды мониторы, которые могут быть развернуты в окружающей среде, обнаружения и служебно опасных токсинов такие, как мышьяк.

Группа сказать, что преимущество биологического логические вентили за предыдущие попытки, заключается в том, что они ведут себя, как их коллегами. Предыдущие исследования только доказали, что биологические ворота могут быть произведены. Новые биологические ворота также модульной, что означает, что они могут быть установлены на различные типы logic Gates,Проложить путь для более сложных биологических процессоров будут строить в будущем.ветровому в новом исследовании, исследователи продемонстрировали, как эти биологические logic Gates. В одном из экспериментов, они показали, как биологического logic Gates может сравниться с таким образом, что электронный logic Gates информация о процессе, либо переключение "на" или "выкл" .

Исследователи свидетельствуют о том, что биологические логические вентили могут быть подключены к вместе, чтобы сформировать более сложных компонентов по аналогии с тем, электронные компоненты. В другом эксперименте, исследователи создали "не gate" и в сочетании с и заслонки, чтобы производить более сложных "NAND gate" .

На следующей стадии исследований см. Группа пытается разработать более сложные схемы, состоит из нескольких logic Gates. Одна из проблем, с которыми сталкиваются группы заключается в том, чтобы найти способ для связи нескольких биологического logic Gates воедино аналогичные тем, как электронный logic Gates связаны друг с другом для обеспечения комплексной обработки данных выполняется.ветровому профессор Мартин бак,Соавтор бумаги из департамента науки о жизни в Imperial College London, добавляет: мы считаем, что на следующем этапе наших исследований может привести к совершенно новый тип электрическая схема для обработки информации. В будущем, мы, возможно, увидим сложных биологических схем обработки информации с использованием химических веществ, многое в том же порядке, что наш организм использует их для обработки и хранения информации.