دانشمندان موفق به ساخت اولین تراشه ی کامپیوتری زیستی شدند

رویای یکی کردن ماشین های زیستی و ماشین های ساخت دست بشر ، اکنون و با انتشار خبری مبنی بر این که محققان دانشگاه مهندسی کملبیا موفق شده اند با کنترل کردن یک فرایند زیست شیمیایی انرژی زا یک مدار یکپارچه ی  CMOS را روشن کنند، بیشتر شده است
پروفسور Ken Shepard ، که سرپرستی این تحقیقات را بر عهده دارد ، معتقد است که این اولین تلاش موفقیت آمیز در زمینه ی عایق کردن یک فرآیند زیستی و استفاده از آن برای نیرو بخشیدن به یک مدار یکپارچه (چیزی شبیه مدار هایی که در تلفن های همراه و کامپیوتر ها استفاده می شوند) است.

محققان این سیستم را با استفاده از غشاء چند لایه ی لیپید مصنوعی ، که با پمپ های وکیوم یونی معمولی پر شده اند، ساخته اند. غشائی که انرژی خود را از ATP (آدنزوین تری فسفات) دریافت می کند. ATP در واقع کوآنزیمی است که انرژی شیمیایی را بین سلول های زنده پخش می کند. این کوآنزیم محصول نهایی فرآیند هایی چون فتوسنتز و تنفس یاخته ای است. این کوآنزیم همچنین نیروی مورد نیاز کارهای مکانیکی سیستم های زنده ، مانند تقسیم سلولی و انقباض عضلانی، را تامین می کند.
دانشمندان غشاء چربی را به یک مدار یکپارچه ی حالت جامد CMOS (نیمه رسانای اکسید فلزی مکمل) متصل کردند و پمپ های وکیوم یونی مدار را روشن کردند.
پروفسور Shepard در اینباره می گوید: " پمپ های یونی در واقع بسیار شبیه به ترانزیستور ها عمل می کنند. پمپی که ما از آن استفاده کردیم ، همان گونه ای است که برای حفظ پتانسیل آرامش  در نورون ها به کار می رود.این پمپ پتانسیلی واقعی بر روی سطح غشاء تشکیل می دهد. ما این ترکیب را به همراه آی سی در یک مجموعه قرار دادیم و از انرژی موجود در غشاء (که به علت پمپ های وکیوم یونی به وجود آمده بود) برای به کار انداختن مدار استفاده کردیم."
استفاده از یک جزء عایق مصنوعی روشی کاملا متفاوت  برای ارتباط دادن سیستم های زنده و چیپ ها به نسبت روش های گذشته است. پروفسور Shepard در این باره می گوید:" ما به تمام سلول احتیاج نداریم. ما تنها قسمتی از سلول را بر میداریم که کار مورد نظر ما را انجام می دهد. برای انجام این آزمایش ، ما Atpase ها را جدا کردیم زیرا آن ها پروتئین های مورد نیاز ما برای استخراج انرژی از درون ATP ها بودند." پروفسور Shepard و تیم تحت سرپرستی او از گسترش دادن فرصت ها در حوزه ی الکترونیک بسیار خوش حال هستند.
"با گسترش یافتن تکنولوژی ، ما باید درباره ی دستگاه های الکترونیکی و مواد اولیه ی سازنده ی آن ها خلاق تر و باشیم و به سمت توسعه حرکت کنیم. ما چگونه پالت رنگ را بزرگتر می کنیم؟ این دقیقا کاری است که ما این جا انجام می دهیم"
چالش های اصلی هم اکنون تلاش برای کوچک کردن این سیستم و یافتن راهی برای جلوگیری از فساد بیولوژیکی است. اگر این چالش ها را کنار بگذاریم ، پتانسیل ترکیب فرایند های الکترونیکی و بیولوژیکی خود به خود باعث شعله ور شدن تخیل می شود.
پروفسور Shepard در این باره می گوید:"100 طراح اینتل نمی توانند سیستمی طراحی کنند که نشان دهد آیا یک راسو در اتاق هست یا خیر ، همان گونه که بهترین زیست شناسان دنیا هم نمی توانند یک رادیو بسازند. اما اگر ما می توانستیم قسمتی از زیست شناسی را برداریم و از ترکیب آن و قطعات جامد فلزی استفاده کنیم ، یک پالت بزرگ تر خواهیم داشت که در چیپ های امروزی به تنهایی وجود ندارند.