• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    שבבי סנאפדרגון של קוואלקום. אילוסטרציה: depositphotos.com

    קוולקום רוכשת את Arduino ומשיקה UNO Q עם “שני מוחות” ל-Edge AI

    איור, וועדת פרס נובל

    פרס נובל לפיזיקה 2025: נקודות קוונטיות מניסוי זעיר על שבב לפיזיקה ומחשבים קוונטיים

    זכרונות NAND. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מנכ"ל Phison: המחסור ב־NAND יימשך עשור ויוביל ל"סופר־סייקל" חדש

    משמאל לוק ואן דן הובה, יו"ר imec ופטריק ונדנאמי, מנכ"ל imec. צילום יחצ

    פטריק ונדנאמי ימונה למנכ"ל imec; לוק ואן דן הובה יכהן כיו"ר

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    יבגני דיברוב, מנכ"ל ARMIS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    יבגני דיברוב: "התוקפים מכוונים לתשתיות הקריטיות – אנחנו כאן כדי לעצור אותם"

  • בישראל
    משתתפי הפאנל במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. מימין: עופר סמדרי, בן וולקוב, הילה זינגר והמנחה שלמה גרדמן. צילום: שמואל אוסטר

    פנל סיליקון קלאב: בינה מלאכותית בסייבר: משבר או מהפכה?

    מיקי בודאי, מנכ"ל Transmit Security במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    מיקי בודאי,  Transmit Security : "אי אפשר לסמוך עוד על קול, וידאו או תעודות – הדיפ-פייק שבר את כללי המשחק

    מערכת הטעינה אלחוטית Genesis של CaPow. צילום: אדווה שלהבת ברזילי

    CaPow קיבלה אישור CE למערכת Genesis להעברת אנרגיה בתנועה

    חנות של וולמארט. אילוסטרציה: depositphotos.com

    וולמארט ו־Wiliot משיקות פריסת ענק של טכנולוגיית IoT פיזית בשרשרת האספקה

    שי און, מייסד שותף ונשיא חברת ההזנק AKEYLESS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    נשיא Akeyless בסיליקון קלאב: האתגר האמיתי הוא הגנה על זהויות לא אנושיות

    מטה סולראדג'. צילום יחצ

    סולאראדג' משיקה לראשונה יצוא עולמי של מוצרים סולאריים מתוצרת אמריקה

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
  • עיקר החדשות
    שבבי סנאפדרגון של קוואלקום. אילוסטרציה: depositphotos.com

    קוולקום רוכשת את Arduino ומשיקה UNO Q עם “שני מוחות” ל-Edge AI

    איור, וועדת פרס נובל

    פרס נובל לפיזיקה 2025: נקודות קוונטיות מניסוי זעיר על שבב לפיזיקה ומחשבים קוונטיים

    זכרונות NAND. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מנכ"ל Phison: המחסור ב־NAND יימשך עשור ויוביל ל"סופר־סייקל" חדש

    משמאל לוק ואן דן הובה, יו"ר imec ופטריק ונדנאמי, מנכ"ל imec. צילום יחצ

    פטריק ונדנאמי ימונה למנכ"ל imec; לוק ואן דן הובה יכהן כיו"ר

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת פלטפורמת Dassault Systèmes

    יבגני דיברוב, מנכ"ל ARMIS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    יבגני דיברוב: "התוקפים מכוונים לתשתיות הקריטיות – אנחנו כאן כדי לעצור אותם"

  • בישראל
    משתתפי הפאנל במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. מימין: עופר סמדרי, בן וולקוב, הילה זינגר והמנחה שלמה גרדמן. צילום: שמואל אוסטר

    פנל סיליקון קלאב: בינה מלאכותית בסייבר: משבר או מהפכה?

    מיקי בודאי, מנכ"ל Transmit Security במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    מיקי בודאי,  Transmit Security : "אי אפשר לסמוך עוד על קול, וידאו או תעודות – הדיפ-פייק שבר את כללי המשחק

    מערכת הטעינה אלחוטית Genesis של CaPow. צילום: אדווה שלהבת ברזילי

    CaPow קיבלה אישור CE למערכת Genesis להעברת אנרגיה בתנועה

    חנות של וולמארט. אילוסטרציה: depositphotos.com

    וולמארט ו־Wiliot משיקות פריסת ענק של טכנולוגיית IoT פיזית בשרשרת האספקה

    שי און, מייסד שותף ונשיא חברת ההזנק AKEYLESS במפגש הסיליקון קלאב, ספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    נשיא Akeyless בסיליקון קלאב: האתגר האמיתי הוא הגנה על זהויות לא אנושיות

    מטה סולראדג'. צילום יחצ

    סולאראדג' משיקה לראשונה יצוא עולמי של מוצרים סולאריים מתוצרת אמריקה

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
No Result
View All Result

בית מאמרים ומחקרים מאמרים טכניים מחשוב בעזרת גדילי דנ”א

מחשוב בעזרת גדילי דנ"א

by ד"ר משה נחמני
17 מרץ 2017
in מאמרים ומחקרים, מאמרים טכניים
dna 1903319 640
Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

על אף העובדה כי דנ"א ידוע בתור המולקולה שמקודדת את המידע הגנטי של יצורים חיים, המולקולות הללו שימושיות גם בתור אבני בניין

 DNA. מתוך PIXABAY.COM

מעגלים חשמליים נמצאים כמעט בכל האביזרים הסובבים אותנו, החל מטלפונים ניידים וכלה בחלליות, והם שימושיים במגוון פתרונות של בעיות חישוביות, החל מחיבור פשוט של מספרים ועד קביעת המסלולים של לוויינים בחלל. קבוצת חוקרים מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה (קלטק) חוקרים כיצד ניתן ליצור מעגלים חשמליים תוך שימוש בגדילי דנ"א במקום בטרנזיסטורים העשויים מסיליקון. צוות המחקר הפך את הטכנולוגיה של מעגלים חשמליים העשויים מדנ"א לנגישה לכולם – אפילו לסטודנטים בראשית דרכם – בעזרת תוכנה מיוחדת. החוקרים הדגימו באמצעות ניסויים כי ניתן להשתמש בתוכנה זו על מנת לתכנן במהירות מעגלי דנ"א המתקבלים מתוך גדילי דנ"א זולים. ממצאי המחקר פורסמו זה מכבר בכתב העת המדעי Nature Communications.

על אף העובדה כי דנ"א ידוע בתור המולקולה שמקודדת את המידע הגנטי של יצורים חיים, המולקולות הללו שימושיות גם בתור אבני בניין כימיים. זאת לאור העובדה כי המולקולות הקטנות המרכיבות את גדיל הדנ"א, הנוקליאוטידים, מתחברות יחדיו באופן ייחודי מאוד – נוקליאוטיד מסוג A יתחבר רק לנוקליאוטיד מסוג T, בעוד שנוקליאוטיד מסוג C יתחבר רק לנוקליאוטיד מסוג G. גדיל דנ"א הוא בעצם רצף של נוקליאוטידים היכול להפוך לגדיל כפול אם הגדיל הבודד נקשר לרצף נוקליאוטידים משלים. מעגלים העשויים מדנ"א פועלים היטב באיסוף מידע בתוך סביבה ביוכימית, בעיבוד מקומי של המידע ובבקרת ההתנהגות של מולקולות פרטניות. מעגלים חשמליים העשויים מגדילי דנ"א, במקום מטרנזיסטורים המבוססים על סיליקון, יכולים לתפקד באופנים שונים לחלוטין ממעגלים חשמליים רגילים. "מעגל העשוי מדנ"א יכול להוסיף "תובנות" לכימיקלים, לתרופות או לחומרים אחרים באמצעות הפיכת התפקוד שלהם לכזה הרגיש לשינויים בסביבתם", מסביר החוקר הראשי. "וחשוב מכך, תפקודים מותאמים אלו ניתנים לשליטה על ידי בני אדם".

על מנת לבנות מעגל מדנ"א, עבור, למשל, החישוב של השורש הריבועי של מספר כלשהו בין אפס לבין 16, החוקרים צריכים תחילה להכין בקפדנות תערובת של גדילי דנ"א יחידים וכפולים-למחצה היכולים לזהות מבחינה כימית אוסף של גדילי דנ"א שהריכוז שלהם מייצג את הערך של המספר המקורי. ערבוב של שתי התערובות הללו יוזם מערך של תגובות כיווץ והרחבה, כאשר כל תגובה מולידה גדיל דנ"א מוגדר. מרגע שהתגובות מסתיימות, זהות גדילי הדנ"א המתקבלים מייצגת את הפתרון לבעיה המתמטית. בעזרת התוכנה שהחוקרים פיתחו, חוקר יוכל להגדיר למחשב את הפונקציה המבוקשת שאותה יש לחשב ואז המחשב יקבע את רצפי הדנ"א והתערובות הנדרשים לביצוע החישוב.

 

יחד עם זאת, עדיין לא ברור כיצד יפעלו רצפי דנ"א אלו במסגרת מעגלי דנ"א האחראים לפונקציות חדשות; למשל, חישוב הכללים השולטים באופן שבו תא משתנה בתגובה לתנאים החיצוניים שבהם הוא חש. "בניית מעגל העשוי מדנ"א מהווה אתגר לאלו שאינם מומחים בתחום זה, מאחר וכל מעגל המוליד פונקציה חדשה מחייב בנייה של גדילי דנ"א בעלי רצפים חדשים ואין ממש מערכי דנ"א מגוונים מוכנים על המדף," מסביר החוקר הראשי. "התוכנה שלנו האחראית לבניית מערך הדנ"א מהווה צעד חשוב עבור החוקרים שפשוט צריכים להקליד את החישוב הנדרש להם ולקבל מתוך התוכנה את כל רצפי הדנ"א הנדרשים על מנת לבצע את החישוב, יחד עם הדמיות מחשב החוזות את התנהגות מעגל הדנ"א במבחנה. ואכן, החוקרים הצליחו להוכיח כי המעגלים פועלים היטב גם עבור חישובים חדשים.

החוקרים הראו כי ניתן לעשות שימוש בגדילי דנ"א זולים ובלתי מטוהרים לשם בניית מעגלים אלו בעזרת תהליך כימי שפותח במעבדה שלהם. הדבר התאפשר רק בזכות העובדה כי השלבים השיטתיים במעבדה תוכננו כך שיוכלו לפצות על האיכות הסינתטית הנמוכה של גדילי הדנ"א. "אנו מקווים שהמחקר שלנו ישכנע יותר מדעני מחשבים ומדענים מתחומים אחרים להצטרף למסע שלנו בפיתוח מכונות מולקולאריות עוצמתיות יותר ויותר ולבחון את היישומים האפשריים המתאימים להן.

המאמר המלא

{loadposition content-related}
ד"ר משה נחמני

ד"ר משה נחמני

נוספים מאמרים

אילוסטרציה: depositphotos.com
מחקרי שוק

שוק היוניקורנים 2025: הבכורה בידי בינה מלאכותית וטכנולוגיה לארגונים

AI PC- המחשב האישי שמלמד שחמט. איור: אינטל
בינה מלאכותית (AI/ML)

ה-AI למד לדבר שחמט

השקעות

עסקת אינטל טראמפ – האם מדובר בהימור אסטרטגי או בצעד נואש

מלחמת הסחר בין ארה
‫שבבים‬

מי ששולט בשבבים – שולט בעולם: המלחמה הקרה על הסיליקון

הפוסט הבא
smic_logo

SMIC תיכנס למו"פ של 7nm, אומר המנכ"ל

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • יבגני דיברוב: "התוקפים מכוונים לתשתיות הקריטיות…
  • מנכ"ל Phison: המחסור ב־NAND יימשך עשור ויוביל…
  • וולמארט ו־Wiliot משיקות פריסת ענק של טכנולוגיית IoT…
  • Raphe mPhibr ההודית מאיצה פיתוח כטב״מים בעזרת…
  • נשיא Akeyless בסיליקון קלאב: האתגר האמיתי הוא הגנה…

מאמרים פופולאריים

  • הקאמבק הגדול של השיחה הטלפונית
  • עסקת אינטל טראמפ – האם מדובר בהימור אסטרטגי או בצעד נואש
  • מי ששולט בשבבים – שולט בעולם: המלחמה הקרה על הסיליקון
  • הקפאת זמן קוונטית: לייזרים מקבעים מצבים קוונטיים פי…
  • קרן לייזר אחת מגנה על אטומים מפני אובדן מידע

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

לחץ לפרטים

הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


    • פרסם אצלנו
    • עיקר החדשות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • בישראל
    • צור קשר
    • צ'יפסים
    • Chiportal Index
    • TapeOut Magazine
    • אודות
    • מאמרים ומחקרים
    • תנאי שימוש
    • כנסים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫שבבים‬
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

    השותפים שלנו

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    No Result
    View All Result
    • עיקר החדשות
    • בישראל
    • מדורים
      • אוטומוטיב
      • בינה מלאכותית (AI/ML)
      • בטחון, תעופה וחלל
      • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
      • ‫יצור (‪(FABs‬‬
      • ‫צב"ד‬
      • ‫שבבים‬
      • ‫רכיבים‬ (IoT)
      • ‫תוכנות משובצות‬
      • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
      • ‫‪FPGA‬‬
      • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • תקשורת מהירה
    • מאמרים ומחקרים
    • צ'יפסים
    • כנסים
    • Chiportal Index
      • אינדקס חברות – קטגוריות
      • אינדקס חברות A-Z
    • אודות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • TapeOut Magazine
    • צור קשר
    • ChipEx
    • סיליקון קלאב

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    דילוג לתוכן
    פתח סרגל נגישות כלי נגישות

    כלי נגישות

    • הגדל טקסטהגדל טקסט
    • הקטן טקסטהקטן טקסט
    • גווני אפורגווני אפור
    • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
    • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
    • רקע בהיררקע בהיר
    • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
    • פונט קריאפונט קריא
    • איפוס איפוס