Создан первый в своем роде молекулярный электронный чип - «Наука и технологии»

Специалисты компании Roswell Biotechnologies, работавшие совместно с учеными из различных научных учреждений, создали первый в своем роде молекулярный электронный чип, в состав которого входят отдельные молекулы, функционирующие в качестве отдельных элементов схемы этого чипа. Данное направление находится в разработке уже более 50 лет, и оно считается весьма перспективным с точки зрения продолжения соблюдения известного всем закона Гордона Мура. А появление первого чипа, позволяющего производить наблюдения за взаимодействиями отдельных молекул, приведет к существенным скачкам в развитии таких областей, как разработка новых лекарственных препаратов, диагностика различных заболеваний, секвенирование ДНК и т.п.

"Практически вся биология основана на процессах, в ходе которых отдельные молекулы "разговаривают" друг с другом на их молекулярном языке. Но, к сожалению, наши существующие методы измерений пока еще неспособны регистрировать такие "молекулярные разговоры"" - пишут исследователи, - "Чип датчика, разработанный компанией Roswell Biotechnologies, позволит нам впервые "услышать" язык межмолекулярных коммуникаций, позволяя вникнуть глубже в суть биологической информации".

Чип компании Roswell Biotechnologies представляет собой программируемый полупроводниковый кристалл, на котором создана матрица молекулярных датчиков. Каждый из элементов этой матрицы выполняет измерение электрического тока, идущего через спроектированный с молекулярной точностью проводник. Все это соединено в единую схему при помощи наноэлектродов, а вся схема в целом позволяет производить в реальном времени измерения параметров молекулярной деятельности и межмолекулярных коммуникаций. Датчики тока способны измерять токи уровня пикоамперов, а вся система в целом работает со скоростью 1000 кадров в секунду, что является самым высоким быстродействием для подобных систем на сегодняшний день.

Информационная система, "сердцем" которой является новый молекулярный электронный чип, позволяет обнаруживать и регистрировать многовекторные взаимодействия на молекулярном масштабе в режиме реального времени. При помощи такой системы могут производиться исследования с огромным количеством молекул, включая молекулы ДНК, различные антигены и антитела, ферменты и белки. Более того, такой подход позволит производить практически моментальную диагностику COVID-19, онкологических и других видов заболеваний.

Также новый молекулярный электронный чип вполне может работать в качестве секвенсора ДНК, устройства, определяющего последовательность оснований выбранного участка молекулы. При этом, электронный чип позволяет производить прямое считывание генетической информации, а использование технологий глубинного машинного обучения позволит реализовать процедуру считывания генетической информации со 100-процентной точностью.

И в заключении следует заметить, что возможность безошибочного и точного считывания генетической информации определяет одну из главных областей применения нового молекулярного чипа компании Roswell Biotechnologies. И этой областью, естественно, является хранение информации в ДНК, что позволит достаточно просто создавать хранилища, вмещающие в себя экзабайты данных.