MIT इंजीनियरों ने बैक्टीरिया को जीवित ट्रांज़िस्टर में बदलकर बनाए जैविक सर्किट

MIT के शोधकर्ताओं ने बैक्टीरिया को ट्रांज़िस्टर की तरह काम करने के लिए इंजीनियर किया है, जिससे पेट्री डिश में ग्रोथ माध्यम पर छापे जा सकने वाले जीवित "सर्किट बोर्ड" बनते हैं। इस नई प्रणाली में इंजीनियर की गई बैक्टीरिया कोशिकाएं छोटे संकेत अणुओं की गति को नियंत्रित करती हैं, ठीक जैसे एक ट्रांज़िस्टर बिजली के प्रवाह को नियंत्रित करता है। ये अणु सर्किट के अन्य हिस्सों तक जानकारी पहुंचाते हैं। यह शोध MIT के पोस्टडॉक हामिद दोस्तहुसैनी के नेतृत्व में हुआ। वरिष्ठ लेखक क्रिस्टोफर वॉइट, जो MIT के बायोलॉजिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रमुख हैं, भी इसमें शामिल थे। यह शोध जर्नल नेचर केमिकल बायोलॉजी में प्रकाशित हुआ है।

पौधों सहित सतहों पर आमतौर पर उगने वाले पैन्टोइया एग्लोमेरन्स नामक बैक्टीरिया का उपयोग करते हुए, टीम ने दो तरह के बैक्टीरियल ट्रांज़िस्टर और तीन अतिरिक्त रिले स्ट्रेन बनाए। ये कुल पांच स्ट्रेन हैं, जिन्हें जोड़कर लगभग किसी भी तरह का सर्किट बनाया जा सकता है। ये ट्रांज़िस्टर OC 6 नामक अणु पर प्रतिक्रिया देते हैं, जिसमें एक तरह का ट्रांज़िस्टर इसके आने पर ऑन होता है और दूसरा ऑफ। दूसरे अणु, OC 12, की मौजूदगी के आधार पर हर ट्रांज़िस्टर OHC 14 नामक एक आउटपुट अणु बनाता है। रिले स्ट्रेन इसे अगले हिस्से के लिए संकेत में बदल देते हैं।

एक सर्किट बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने अगार ग्रोथ प्लेटों पर बैक्टीरिया की कॉलोनियों को लगभग 5 मिलीमीटर की दूरी पर छापा, ताकि रासायनिक संकेत केवल एक ही दिशा में आगे बढ़ें। इस तरीके से उन्होंने ऐसे सर्किट बनाए जो दो या तीन इनपुट को जोड़ सकते हैं और कई संकेतों को एक साथ प्रोसेस कर सकते हैं। ये एक डीमल्टीप्लेक्सर की तरह भी काम कर सकते हैं, जो एक आने वाले संकेत को कई ठिकानों में से किसी एक तक पहुंचाता है। दिखाए गए सबसे बड़े सर्किट में 24 आपस में जुड़ी बैक्टीरिया कॉलोनियां थीं।

दोस्तहुसैनी ने कहा, "हमने कुछ शुरुआती कंप्यूटर आर्किटेक्चर घटक बनाए हैं जो आमतौर पर इस्तेमाल होते हैं।" "लेकिन इन पांच स्ट्रेन से कोई भी काम बनाया जा सकता है," उन्होंने आगे कहा। वॉइट ने कहा, "जो कुछ भी आपका आईफोन कर सकता है, ऐसा कुछ नहीं जो ये सर्किट न कर सकें।" हालांकि हर गणना में करीब आठ घंटे लगते हैं। यह एक इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर से कहीं ज़्यादा समय है।

इसका एक संभावित उपयोग खेती में हो सकता है। शोधकर्ताओं का कहना है कि इन जीवित सर्किट को भविष्य में पौधों की जड़ों पर लगाया जा सकता है ताकि सूखे या कीट हमले जैसे तनाव का पता लगाया जा सके। इससे फफूंदनाशक बनाने जैसी प्रतिक्रिया भी शुरू की जा सकती है।