با وجودی که مدار های کوچک و ساده بیولوژیک داده های قابل پیش بینی از خود صادر می کنند ولی داده هایی که مدارهای پیچیده تر صادر می کنند ، قابل پیش بینی و کنترل نیست . پژوهشگران به تازگی مدار های پیچیده بیولوژیکی طراحی کرده و ساخته اند که خروجی آن ها تاحد زیادی قابل پیش بینی و کنترل است .
پژوهشگران در سالهای اخیر دستاوردهای بزرگی در طراحی و ساخت مدار های بیولوژیک به دست آورده اند . یک تیم تحقیقاتی در MIT به تازگی روشی را ابداع کرده که به وسیله ابزار خاصی ، از چنین مدارهایی نیز همانند همتاهای الکترونیکی خود ، خروجی قابل پیش بینی و کنترل دریافت نموده است . این یافته ها هفته گذشته در مجله بیوتکنولوژی طبیعی ، درمقاله ای که حاصل همکاری دامیتیلا دل وکچیو مهندس مکانیک و استاد مهندسی بیولوژیک ، ران ویس است منتشر شده .
دل وچیو و ویس توضیح می دهند که پتانسیل استفاده فراوانی برای چنین مدارهای بیولوژیکی وجود دارد . دل وچیو در این مقاله می گوید : یک مورد خاص که ما بر روی آن کار می کنیم بیوسنسور ها – سلولهایی که می توانند مولکولهای خاصی را در محیط شناسایی و انتخاب کنند و خروجی خاصی در پاسخ تولید کند هستند . "برای مثال می توان سلولهایی تولید کرد که می توانند علایمی که وجود سلولهای سرطانی را مشخص می کنند تشخیص دهند و بعد مولکولهایی را که سلولهای سرطانی را از بین می برند ، تحریک می کنند . بسیار مهم است که چنین مدارهایی بتوانند به درستی سلولهای سرطانی را از سلولهای غیر سرطانی تمیز دهند . چون تنها در این صورت است که قدرت کشندگی آنها در جای اشتباه به کار گرفته نشده و به بافتهای سالم آسیب نمی زند .
تا کنون این نوع ابزارهای بسیار دقیق ، قابل پیش بینی نبوده است . مشکل از آنجا ایجاد می شود که برخلاف مدارهای الکترونیکی ، که در آن همه اجزا به صورت فیزیکی به هم متصل شده اند و می توان به راحتی درستی مدار برای دستیابی به نتیجه مورد نظر را بررسی نمود ، مدارهای بیولوژیک از اجزایی ساخته شده اند که در کنار هم در محیط مایع با ترکیبی پیچیده در کنار سلولها ب شناورند .
بنابر این در عمل ، تلاش برای ایجاد چنین اتصال های قابل پیش بینی ای گاهی نتایجی ایجاد می کنند که با نتایج مورد انتظار متفاوت است . دل وچیو می گوید : "اگر از مداری که سر هم کرده اید انتظار نتیجه X را داشته باشید و به جای آن نتیجه Y به دست بیاید ، این موضوع می تواند بسیار مشکل ساز باشد."
ابزاری که این گروه تولید کرده اند تا این مشکل را برطرف نمایند ،لود درایور " load driver " نام دارد و اثر آن دقیقا شبیه به همین ابزار در مدار های الکترونیکی است .
این ابزاری نوعی بافر بین سیگنال و خروجی ایجاد می کند ، به نحوی که جلوی اثرات سیکنالهای مزاحم را گرفته و در خروجی سیستم تاخیر ایجاد می کند .
با وجودی که این بررسی فقط پله اول در این مسیر می باشد ولی راه را برای پیشرفت های بعدی در این راه هموار می کند.
این پژوهش توسط Eni-MIT ، موسسه ملی علوم،اداره تحقیقات ارتش آمریکا ،اداره تحقیقات علمی نیروی هوایی آمریکا و انستیتو ملی سلامت پستیبانی مالی می شود .
منبع:sciencedaily