Innovazione

Il computer a enzimi ci cura da dentro

Fa i calcoli e le operazioni sulla base dell'assenza o della presenza di determinati enzimi. In futuro potrebbe essere impiegato per comandare il rilascio dei farmaci all'interno del corpo.

Il computer a enzimi ci cura da dentro
Fa i calcoli e le operazioni sulla base dell'assenza o della presenza di determinati enzimi. In futuro potrebbe essere impiegato per comandare il rilascio dei farmaci all'interno del corpo.

Una rappresentazione digitale della glucosio deidrogenasi, la molecola impiegata in un prototipo di computer biologico.
Una rappresentazione digitale della glucosio deidrogenasi, la molecola impiegata in un prototipo di computer biologico.

Una volta di più il confine tra uomo e macchina sembra essersi assottigliato. Un gruppo di ricerca israeliano coordinato da Itamar Willner dell'università di Gerusalemme ha messo a punto un prototipo di computer che al posto dei chip in silicio impiega due enzimi. Sostanze naturalmente presenti nell'organismo umano, la glucosio deidrogenasi e un particolare tipo di perossidasi sono i motori di questo straordinario strumento di calcolo.
Molecole binarie. Proprio come i normali PC, anche il computer biologico si fonda sul sistema binario. In pratica la presenza o l'assenza dei due componenti chimici alla base di questi enzimi, il glucosio e il perossido di idrogeno (cioè la molecola della comune acqua ossigenata), permettono di rappresentare rispettivamente i valori binari 1 e 0. Il computer a enzimi conosce due funzioni logiche complesse: quella comunemente indicata come AND, in cui viene eseguita un'operazione solo se i valori rappresentati dalle due sostanze base sono uguali, e XOR (l'operazione viene eseguita solo quando i due valori sono diversi). L'aggiunta di altri due enzimi, la glucosio ossidasi e la catalasi, a loro volta collegati ad altre due funzioni logiche, dovrebbe ulteriormente migliorare l'efficienza di calcolo.
Il computer dentro al corpo. In realtà i computer biologici non sono una novità. Già da qualche tempo alcuni laboratori stanno mettendo a punto strumenti di calcolo che fanno uso di enzimi per raggiungere elevate performance. Il computer presentato da Willner però non si propone di aumentare le prestazioni in termini di velocità: in un futuro più o meno breve dovrebbe essere possibile costruire computer a enzimi così piccoli da poterli incorporare a strumenti di diagnosi. Inseriti nell'organismo, questi saranno in grado di monitorare alcune funzioni biologiche come la risposta dell'organismo all'assunzione di farmaci.

(Notizia aggiornata al 27 febbraio 2006)

27 febbraio 2006
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