Powstał pierwszy molekularny układ elektroniczny, który pozwolił po raz pierwszy “podsłuchać” molekularną komunikację
Za opracowanie tego, co określa się mianem pierwszego molekularnego układu elektronicznego, odpowiada wspomniany Roswell Biotechnologies i multidyscyplinarny zespół wiodących naukowców akademickich. Ten układ ponoć “realizuje 50-letni cel integracji pojedynczych molekuł w obwodach, umożliwiający osiągnięcie ostatecznych granic skalowania prawa Moore’a”.
Czytaj też: [Aktualizacja] Wszystko, co wiemy o kartach graficznych Intel Arc. Znamy kolejny szczegół technologii
Biologia działa dzięki temu, że pojedyncze cząsteczki rozmawiają ze sobą, ale nasze istniejące metody pomiarowe nie są w stanie tego wykryć. Czujniki zademonstrowane w tej pracy po raz pierwszy pozwalają nam podsłuchać te molekularne komunikacje, umożliwiając nowe i potężne spojrzenie na informacje biologiczne– powiedział współautor pracy, dr Jim Tour, profesor chemii na Rice University i pionier w dziedzinie elektroniki molekularnej.
Wiemy, że ten pierwszy molekularny układ elektroniczny wykorzystuje pojedyncze molekuły jako uniwersalne elementy czujników w obwodzie. To one pozwoliły stworzyć programowalny biosensor o czułości pojedynczej molekuły w czasie rzeczywistym i nieograniczonej skalowalności gęstości pikseli.
W fizycznym ujęciu składa się on z programowalnego układu półprzewodnikowego ze skalowalną architekturą matrycy czujników. Każdy element macierzy obejmuje miernik prądu elektrycznego, który monitoruje prąd przepływający przez precyzyjnie zaprojektowany drut molekularny, zmontowany z nanoelektrodami o dużej rozpiętości, które sprzęgają go bezpośrednio z obwodem.
Czytaj też: GH100 pobije rekordy wielkości rdzenia. Flagowy procesor graficzny NVIDIA Hopper ma być ogromny
Czujnik jest programowany przez dołączenie pożądanej cząsteczki sondy do drutu molekularnego. Śledzone odczyty prądu zapewniają bezpośredni, elektroniczny odczyt w czasie rzeczywistym oddziaływań molekularnych sondy. Te pikoamperowe pomiary prądu w czasie są odczytywane z matrycy czujników w formie cyfrowej z szybkością 1000 klatek na sekundę, dzięki czemu są w stanie uchwycić dane o interakcjach molekularnych z wysoką rozdzielczością, precyzją i wydajnością.
Czytaj też: Podkręcony Intel Core i9-12900KS przetestowany. To odpowiedź na Ryzena 7 5800X3D
Nowa platforma elektroniki molekularnej wykrywa wielomolekularne interakcje w skali pojedynczej cząsteczki i w czasie rzeczywistym. Obejmuje przy tym szeroki wachlarz cząsteczek, co lustruje szeroki zakres zastosowań takich sond, a w tym potencjał do przeprowadzania szybkich testów na np. COVID, czy odkrywania skutecznych leków. W pracy na ten temat opublikowanej w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) przedstawiono również czujnik elektroniki molekularnej zdolny do odczytywania sekwencji DNA.
