Princípios importantes
- Uma nova descoberta poderia usar DNA para fazer chips de computador.
- A pesquisa é o último passo no crescente campo do DNA, que está parado há décadas, mas mostra uma grande promessa.
- Computadores baseados em DNA são úteis porque são extremamente eficientes em termos de energia.
Computadores que funcionam com DNA podem estar cada vez mais perto de se tornarem dispositivos práticos.
Pesquisadores de uma universidade sul-coreana descobriram recentemente uma maneira de criar um chip baseado em DNA que um computador pessoal pode controlar para realizar cálculos, de acordo com um novo trabalho de pesquisa. A equipe usou a impressão 3D para fabricar um chip, que pode executar a lógica booleana, um dos métodos fundamentais de programação de computadores. É o último passo no crescente campo da computação de DNA, que está parado há décadas, mas mostra uma grande promessa.
"Ao contrário dos computadores digitais, os computadores de DNA potencializam e ampliam nossas capacidades para ir além da eletrônica no futuro", Hieu Bui, professor que estuda computação de DNA na Universidade Católica da América e não esteve envolvido no estudo, disse à Lifewire em uma entrevista por e-mail.
Por exemplo, disse Bui, um computador de DNA "pode processar biomarcadores como sequências de DNA ou RNA como entrada e produzir bioinformação útil (ou seja, contagem de células, tipos sanguíneos, etc.) como saída."
DNA que pode ser calculado
DNA é a hélice de fita dupla que contém toda a nossa informação genética. As unidades individuais de DNA têm pares de moléculas que podem ser usadas para realizar cálculos para computação de DNA.
Em seu novo artigo, cientistas da Universidade Nacional de Incheon, na Coréia, dizem ter encontrado um chip microfluídico programável baseado em DNA que um computador pessoal pode controlar. O chip possui um sistema de válvula acionado por motor que pode ser operado usando um PC ou smartphone.
"Nossa esperança é que as CPUs baseadas em DNA substituam as CPUs eletrônicas no futuro porque consomem menos energia, o que ajudará no aquecimento global", disse Youngjun Song, que liderou o estudo, em um comunicado à imprensa. "As CPUs baseadas em DNA também fornecem uma plataforma para cálculos complexos, como soluções de aprendizado profundo e modelagem matemática."
Bui chamou o novo artigo de Incheon de "um sinal promissor para a tecnologia que evoluiu desde o início dos anos 80."
Computadores baseados em DNA são úteis porque são extremamente eficientes em termos de energia, mesmo ao processar grandes quantidades de dados porque dependem de processos biológicos em vez de eletricidade, disse o estrategista de dados Nick Heudecker à Lifewire em uma entrevista por e-mail.
"Os computadores de DNA também são resilientes quando comparados às arquiteturas de computação tradicionais", disse ele. "Independentemente de seus sucessos, a computação tradicional é frágil. O gerenciamento vigilante de condições, ambientes e insumos é necessário para alcançar qualquer forma de sucesso."
Nossa esperança é que as CPUs baseadas em DNA substituam as CPUs eletrônicas no futuro porque consomem menos energia, o que ajudará no aquecimento global.
Por ser um sistema biológico, o DNA é capaz de verificar erros e se autorreparar, tornando-o uma plataforma ideal de armazenamento e computação de dados, disse Heudecker.
"Essa resiliência inerente, juntamente com sua densidade de armazenamento, coloca a computação de DNA em uma posição única em relação a outras opções de computação, como a computação quântica", acrescentou.
Transformando DNA em máquinas
Muitas empresas estão tentando usar a tecnologia do DNA para fazer computadores úteis, disse Heudecker.
A startup CATALOG, por exemplo, afirma ter um método único para codificar dados como DNA que usa uma abordagem de baixo custo. A empresa afirma que codificou com sucesso todo o texto da Wikipedia em inglês em DNA sintético.
A Helixworks cria um mecanismo de marcação baseado em DNA que pode identificar itens físicos e provar sua proveniência, disse Heudecker. O produto, HelixID, permite que os fabricantes incorporem informações detalhadas do produto em uma cadeia de DNA, como número de série, número de lote ou lote e datas de validade diretamente em itens como alimentos e bebidas, produtos farmacêuticos e têxteis, vestuário e artigos de luxo.
Algumas tecnologias de DNA ainda estão em fase inicial de pesquisa. A Micron Technology está trabalhando no armazenamento de dados de DNA como uma nova forma de memória, chamada Nucleic Acid Memory (NAM). A Microsoft está em parceria com a Universidade de Washington e demonstrou armazenamento e recuperação de dados de DNA.
Mas computadores de DNA práticos ainda estão provavelmente a cerca de dez anos de chegar às prateleiras das lojas, disse Heudecker.
"As tecnologias atuais de sequenciamento e síntese de DNA são muito caras e lentas para competir com a infraestrutura de computação tradicional", disse ele.
