宣布通过 5 种成团泛菌菌株成功搭建活体晶体管电路。
在常规电子电路中,晶体管主要负责接通或切断电流;而在 MIT 团队研发的活体晶体管电路中,细菌开关控制小分子流动,小分子再向下游组件传递信号。
团队开发了 5 种菌株,其中 2 种充当晶体管,还有 3 种充当信息中继。在充当晶体管的 2 类菌株中,都由 OC-6 分子控制,其中 1 类接收 OC-6 后开启,另 1 类接收后关闭。
两类晶体管还会检测目标分子 OC-12。晶体管根据 OC-12 是否存在及自身开关状态,输出 OHC-14 分子。3 类中继菌株将 OHC-14 转换为可输入下一枚晶体管的信号,从而像电子线路板一样连接各单元。
研究人员将细菌菌落印制到琼脂平板上,每个菌落与最近菌落相距约 5 毫米。该间距使信号仅传至相邻菌落,再逐级中继,令信息沿单一方向流动。相关延时影像记录了细菌在 7 天内的生长过程。
菌落的物理排列方式决定了电路的功能,这意味着研究人员只需改变布局,而无需重写遗传密码,便可构建出不同的计算系统。
目前已演示的最大电路连接了 24 个细菌菌落,可执行算术运算;此外,团队还展示了或门、蕴含运算,以及一种能根据控制输入来路由信号的解复用器。
研究团队设想将细菌电路置于植物根部或叶片上,让其能够检测干旱、病虫害或疾病,并触发相应的生物响应,例如产生[*]真菌剂。
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