Biocomputers menggunakan sistem berasal molekul biologis seperti DNA dan protein , untuk melakukan komputasi perhitungan yang melibatkan menyimpan, mengambil, dan pengolahan data .Pengembangan biocomputers telah dimungkinkan oleh berkembangnya ilmu baru yaitu nanobiotechnology . Istilah nanobiotechnology dapat didefinisikan dalam berbagai cara; dalam arti yang lebih umum, nanobiotechnology dapat didefinisikan sebagai semua jenis teknologi yang menggunakan bahan baik bahan berskala nano( memiliki dimensi karakteristik 100-100 nanometer ) serta berbasis bahan biologis .untuk lebih restriktif nanobiotechnology lebih spesifik dilihat sebagai desain dan rekayasa protein yang kemudian dapat dirakit menjadi struktur fungsional yang lebih besar. Pelaksanaan nanobiotechnology, sebagaimana yang didefinisikan dalam arti sempit ini, memberikan para ilmuwan dengan kemampuan untuk insinyur biomolekuler sistem khusus sehingga mereka berinteraksi dengan cara yang pada akhirnya dapat mengakibatkan fungsi komputasi dari komputer .
Bidang penelitian biocomputer menjanjikan menggunakan ilmu berasal dari biomaterial berukuran nano untuk menciptakan berbagai bentuk perangkat komputasi, yang mungkin memiliki banyak potensi aplikasi di masa depan. Suatu hari, biocomputers menggunakan nanobiotechnology mungkin menjadilebih murah, paling hemat energi, paling kuat, dan paling ekonomis dari setiap komputer yang tersedia secara komersial.
Perilaku sistem komputasi biologis yang diturunkan seperti ini bergantung pada molekul tertentu yang membentuk sistem, terutama protein tetapi juga dapat mencakup molekul DNA. Nanobiotechnology menyediakan sarana untuk mensintesis beberapa komponen kimia yang diperlukan untuk membuat sistem tersebut. Sifat kimia dari protein ditentukan oleh urutan atas asam amino (blok bangunan kimia protein). Urutan ini pada gilirannya ditentukan oleh urutan spesifik nukleotida DNA (blok bangunan molekul DNA). Protein diproduksi dalam sistem biologi melalui terjemahan nukleotida urutan oleh molekul biologis yang disebut ribosom , yang merakit asam amino secara individu menjadi polipeptida yang membentuk protein fungsional berdasarkan urutan nukleotida yang menafsirkan ribosom. jadi artinya arsitektur biocomputer, yaitu komponen kimia yang diperlukan untuk melayani sebagai sistem biologis mampu melakukan perhitungan, dengan urutan teknik nukleotida DNA untuk menyandikan komponen protein yang diperlukan. Selain itu, molekul sistetis DNA merancang dirinya sendiri dapat berfungsi dalam sistem biocomputer tertentu. Jadi, nanobiotechnology diterapkan untuk merancang dan memproduksi sintetis desain protein (desain dan sintesis molekul DNA buatan) yang dapat memungkinkan pembangunan biocomputers fungsional, misalnya, Komputasi Gen .
Saat ini, biocomputers ada dengan berbagai kemampuan fungsional yang meliputi operasi logika dan perhitungan matematis. Tom Knight dari MIT Artificial Intelligence Laboratory pertama mengusulkan skema komputasi biokimia di mana konsentrasi protein digunakan sebagai biner sinyal yang akhirnya melayani untuk melakukan operasi logis Pada atau di atas konsentrasi tertentu dari suatu produk biokimia tertentu pada sebuah jalur kimia biocomputer menunjukkan. suatu sinyal yang baik 1 atau 0, dan konsentrasi tingkat di bawah ini menunjukkan sinyal, lain yang tersisa. Dengan menggunakan metode ini sebagai analisis komputasi, komputer biokimia dapat melakukan operasi logis di mana output biner yang sesuai akan terjadi hanya di bawah kendala logis pada kondisi awal tertentu. Dengan kata lain, output biner yang sesuai berfungsi sebagai kesimpulan logis yang diturunkan dari seperangkat kondisi awal yang menjadi tempat dari kesimpulan logis yang dapat dibuat.Selain jenis operasi logis, biocomputers juga telah ditunjukkan untuk menunjukkan kemampuan fungsional lainnya, seperti perhitungan matematis. Salah satu contoh tersebut diberikan oleh WL Ditto( pada tahun 1999 menciptakan biocomputer terdiri dari neuron lintah di Georgia Tech ) mampu melakukan penambahan sederhana . Ini adalah hanya beberapa catatan pengunaan biocomputers yang telah direkayasa untuk melakukan sesuatu hal, dan kemampuan biocomputers ini semakin canggih.
Jenis Biocomputer
Tiga jenis dibedakan dari biocomputers termasuk Biochemical Computers , Biomechanical Computers , dan Bioelectronic Computers .
Biochemical computers (Biokimia komputer )
Biokimia komputer menggunakan berbagai loop umpan balik yang sangat besar yang merupakan ciri khas dari biologis reaksi kimia dalam rangka mencapai fungsi komputasi. loop umpan balik dalam sistem biologi mengambil banyak bentuk, dan berbagai faktor yang keduanya bisa memberikan umpan balik positif dan negatif balik untuk proses biokimia tertentu, menyebabkan baik peningkatan output kimia atau penurunan keluaran kimia, masing-masing. faktor-faktor tersebut dapat mencakup jumlah enzim katalitik , jumlah reaktan, jumlah produk , dan keberadaan molekul yang mengikat dan mengubah reaktivitas kimia dari salah satu faktor tersebut. Given the nature of these biochemical systems to be regulated through many different mechanisms, one can engineer a chemical pathway comprising a set of molecular components that react to produce one particular product under one set of specific chemical conditions and another particular product under another set of conditions. Mengingat sifat dari sistem biokimia yang akan diatur melalui mekanisme yang berbeda, orang bisa insinyur kimia yang terdiri dari jalur seperangkat komponen molekul yang bereaksi untuk menghasilkan satu produk tertentu dalam satu set kondisi kimia tertentu dan lain produk tertentu dalam satu set kondisi . The presence of the particular product that results from the pathway can serve as a signal, which can be interpreted, along with other chemical signals, as a computational output based upon the starting chemical conditions of the system, ie the input. Kehadiran produk tertentu yang hasil dari jalur tersebut dapat berfungsi sebagai sinyal, yang dapat ditafsirkan, bersama dengan sinyal-sinyal kimia lainnya, sebagai output komputasi berdasarkan kondisi kimia mulai dari sistem, yaitu input.
Biomechanical Computers(biomekanis Komputer)
biomekanis komputer mirip dengan komputer biokimia dalam permorma melakukan output tertentu yang dapat menafsirkan fungsional komputasi berdasarkan kondisi awal tertentu sebagai masukan. Dalam komputer biokimia, kehadiran atau konsentrasi bahan kimia tertentu berfungsi sebagai sinyal output. Dalam komputer biomekanis walaupun, mekanik bentuk molekul tertentu atau seperangkat molekul di bawah seperangkat kondisi awal berfungsi sebagai output. komputer biomekanis mengandalkan sifat molekul khusus untuk mengadopsi konfigurasi fisik tertentu dalam kondisi kimia tertentu. mekanik tiga-dimensi dari produk dari komputer biomekanis terdeteksi dan ditafsirkan sebagai output perhitungan.
Bioelectronic Computers (Bioelectronic Komputer)
Biocomputers can also be constructed to perform electronic computing. Biocomputers juga dapat dibangun untuk melakukan komputasi elektronik. Again, like both biomechanical and biochemical computers, computations are performed by interpreting a specific output that is based upon an initial set of conditions that serve as input. Sekali lagi, seperti baik biomekanik dan biokimia komputer, perhitungan dilakukan dengan menginterpretasikan output tertentu yang didasarkan pada serangkaian kondisi awal yang melayani sebagai masukan. In bioelectronic computers, the measured output is the nature of the electrical conductivity that is observed in the bioelectronic computer, which comprises specifically designed biomolecules that conduct electricity in highly specific manners based upon the initial conditions that serve as the input of the bioelectronic system. Dalam komputer bioelectronic, output yang diukur adalah sifat konduktivitas listrik yang diamati di komputer bioelectronic, yang terdiri dari biomolekul yang dirancang khusus yang melakukan listrik dalam perilaku tertentu yang sangat didasarkan pada kondisi awal yang melayani sebagai masukan dari sistem bioelectronic.
sumber
Dislack's Blog 