www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua
Русский: Русская версия English: English version
Translate it!
Поиск по сайту

+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

Бесплатная техническая библиотека:
Все статьи А-Я
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Новости науки и техники
Журналы, книги, сборники
Архив статей и поиск
Схемы, сервис-мануалы
Электронные справочники
Инструкции по эксплуатации
Голосования
Ваши истории из жизни
На досуге
Случайные статьи
Отзывы о сайте

Справочник:
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Моделирование
Нормативная документация по охране труда
Опыты по физике
Опыты по химии
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Радиоэлектроника и электротехника
Строителю, домашнему мастеру
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Чудеса природы
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
Схемы и сервис-мануалы
Книги, журналы, сборники
Справочники
Параметры радиодеталей
Прошивки
Инструкции по эксплуатации
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(200000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
Ваши истории
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика
Форумы
Карта сайта

ДИАГРАММА
© 2000-2020

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ
Бесплатная техническая библиотека / Лента новостей

Калькулятор на живых клетках 18.05.2013

Используя аналоговые схемы вычисления, ученые из Массачусетского технологического института создали живой калькулятор, способный вычислять логарифмы и извлекать квадратные корни.

Оригинальный калькулятор основан на синтетических, то есть созданных в лаборатории, живых клетках, в которых гены используются, как элементы вычислительной машины. Эти гены выполняют математические расчеты в аналоговом режиме, то есть соединяются и разделяются в процессе счета, используя природные биохимические функции. Благодаря тому, что применяются уже существующие клеточные механизмы, живой калькулятор работает гораздо эффективнее, чем гибриды, которым пытаются привить чужеродные "неживые" цифровые схемы вычислений.

Аналоговые вычисления с помощью живого калькулятора должны быть особенно полезны, например, для создания цифро-аналоговых систем, обнаруживающих пороговую концентрацию определенных молекул. Другими словами, на основе новой технологии можно создать высокоэффективные методики раннего выявления заболеваний.

Создание живого калькулятора началось с того, что ученые обнаружили сходство между аналоговыми транзисторными схемами и схемами химических процессов, которые происходят внутри клетки. В 2011 году даже удалось смоделировать биологические взаимодействия между ДНК и белками с помощью электронной схемы из всего 8 транзисторов.

В новой работе ученые сделали обратное: перенесли аналоговые электронные схемы в живые клетки. Аналоговые вычисления в случае биологии являются более эффективными, чем цифровые, особенно когда не требуется высокая точность вычислений. Аналоговые схемы в живых клетках используют природные непрерывные вычислительные функции, которые в естественных условиях обеспечивают жизнедеятельность клеток. Например уровень глюкозы в живых клетках служит аналогом тока или напряжения в электронной схеме.

Работает живой калькулятор, созданный в MIT, довольно просто. Чтобы создать аналоговую схему, способную складывать или умножать и вычислить общее количество двух или более соединений в клетке, исследователи использовали сочетание двух контуров, каждый из которых реагирует на отдельный фактор. В одной схеме сахар (арабиноза) воздействует на фактор транскрипции, который активирует ген, кодирующий зеленый флуоресцентный белок (GFP). Во второй схеме сигнальная молекула AHL также включает ген, который производит GFP. Таким образом, измеряя общее количество GFP, можно вычислить общую сумму арабинозы и AHL.

Подобным образом можно создавать живые аналоговые схемы, способные делить, извлекать квадратные корни и проводить другие вычисления. Пока эта работа лишь в начале длинного пути, но в будущем живые аналоговые вычислители откроют совершенно новые возможности. В частности значительно улучшится точность измерения экспрессии генов, молекулярного зондирования и управления работой живых клеток.

<< Назад: Германан - соперник графена 18.05.2013

>> Вперед: Прототип квантовой памяти 17.05.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Бобры изменяют климат Аляски 03.07.2020

Специалисты из Института полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера в Германии установили, что бобры, живущие на территории площадью 18 тыс. кв. км на северо-западе Аляски, всего за 5 лет создали 56 новых озер. Это может усилить оттаивание вечной мерзлоты и ускорить изменение клима. Бобры быстро распространяются по Аляске. Всего за несколько лет они населили многие тундровые районы, где их никогда раньше не видели. От двух плотин в 2002 году число дамб возросло до 98 к 2019 году, п ...>>

Платы расширения STM32 Nucleo для работы с цифровым звуком 03.07.2020

Новая плата расширения X-NUCLEO-CCA01M1 представляет собой плату расширения на базе 2.1-канального высокоэффективного звукового терминала STA350BW Sound Terminal с системой цифрового аудиовыхода. Она может работать в паре с платой STM32 Nucleo и позволяет выводить цифровой аудиопоток на подключенную непосредственно к ней пару динамиков. STM32 MCU управляет микросхемой STA350BW по I2C, а для передачи аудиоданных применяется шина I2S. Высокая производительность микроконтроллеров STM32 позволяет ...>>

Антивирусное ожерелье 02.07.2020

Ученые NASA создали антивирусное ожерелье. Задумка была реализована на фоне пандемии коронавируса, от чего, собственно, она и будет защищать своего владельца. Украшение будет предупреждать человека, вибрируя в тот момент, когда пользователь будет пытаться дотронуться до лица, а изготавливаться украшение будет на 3D-принтере. Устройство, созданное в NASA с помощью инфракрасного датчика, будет улавливать движение руки, которую хозяин ожерелья вознамерился поднести к лицу ближе, чем положен ...>>

Серийное производство памяти HBM2E 02.07.2020

Компания SK hynix объявила о начале полномасштабного серийного производства высокоскоростной памяти DRAM или HBM2E. Располагая 1024-разрядной шиной, каждая линия которой работает со скоростью 3,6 Гбит/с, память HBM2E обеспечивает пропускную способность 460 ГБ/с, превосходя память HBM2 по этому показателю на 50%. В стеке HBM2E может быть до восьми кристаллов плотностью 16 Гбит, связанных с помощью технологии TSV (Through Silicon Via), так что максимальный объем памяти достигает 16 ГБ. Это в ...>>

Биоразлагаемый материал из оливковых косточек 01.07.2020

Испанский архитектор Хосеан Вилар и бразильский дизайнер Сильвана Катазин разработали в Барселоне биоматериал из оливковых косточек, который по свойствам напоминает пластик. В отличие от обычного пластика он сможет разложиться естественным путем после своего срока службы, а при нагреве не выделяет вредных веществ. Для создания нового материала используются оливковые косточки - отход производства оливкового масла, которое в Испании делают как на крупных заводах, так и на небольших домашних уст ...>>

Случайная новость из Архива

Получена супрамолекула шириной 20 нанометров 15.04.2020

Ученые из Университета Южной Флориды (США) достигли нового рубежа в разработке двумерных супрамолекул - строительных блоков, которые используются в нанотехнологиях и без которых невозможно развитие наноматериалов. Они "построили" супрамолекулу шириной 20 нанометров. Ранее размер таких структур не превышал 10 нанометров.

"Наша исследовательская группа смогла преодолеть одно из главных надмолекулярных препятствий, разработав четко определенную надмолекулярную структуру, размер которой движется по 20-нанометровой шкале. - сказал Сяопэн, доцент кафедры химии Университета Южной Флориды и руководитель исследования. - Это, по сути, мировой рекорд в этой области химии".

Супрамолекулы представляют собой крупные молекулярные структуры, состоящие из отдельных молекул. В отличие от традиционной химии, которая фокусируется на ковалентных связях между атомами, супрамолекулярная химия изучает нековалентные взаимодействия между самими молекулами. Часто такие взаимодействия приводят к самосборке молекул, естественным образом формируя сложные структуры, способные выполнять различные функции.

В этом последнем исследовании команда смогла построить металло-супрамолекулярную гексагональную решетку шириной 20 нанометров за счет объединения внутри- и межмолекулярных процессов самосборки. Ли говорит, что успех этой работы будет способствовать дальнейшему пониманию принципов дизайна, по которым строятся эти молекулярные образования, и может однажды привести к разработке новых материалов с еще неизвестными функциями и свойствами.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники


Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов