Biocomputers

- Patricia P. S. Batista

- Paulo César P. Amaral

- Rodrigo A. Silva

2012

Introduction to Biocomputers

O que são?

"Each human cell already has all of the tools required to build

these biocomputers on its own,“Yaakov Benenson

- DNA ou Proteínas- Processar cálculos- Escassez do Silício- Adequação aos modos sustentáveis

History of Biocomputers

Erwin Schodinger“O que é a vida” → relatos que há cristais aperiódicos nos cromossomos, os quais podem conter e carregar informações, mas os cristais eram irregulares e guardava pouquíssimas utilidades para a sua pesquisa

1944

History of Biocomputers

1994Leonard Adleman→ possível constituir um computador de DNA, que servia para resolver cálculos em paralelo

History of Biocomputers

1997Estudantes da Universidade de Rochester→ desenvolveram portas lógicas feitas a partir de DNA

History of Biocomputers

→

History of Biocomputers

Atual2002 → Ehud Shapiro

Atualmente → Universidade de Stanford

Biocomputers Types

Computador Bioquímico

- Catalisa enzimas, reagentes quimicos, moléculas…

- a presença ou a concentração de certas substâncias químicas serve como sinal de saída

Computador Biomecânico

- Similar ao bioquimico- A forma mecânica de uma molécula específica, ou conjunto de moléculas

sob um conjunto de condições iniciais serve como a saída- dependem da natureza das moléculas específicas de adotar determinadas

configurações físicas, sob condições químicas determinadas

Computador Bioeletrônico

- biomoléculas que funcionam como condutores de eletricidade → entrada do sistema de bioeletrônicos

Biocomputer Performance

Câncer Imunologia

Microbiologia

Doenças Infecciosas

Mutações e variações genéticas

GenomaHumano

Biochip

Um biochip é formado por um arranjo de micro-

laboratórios dispostos em um substrato sólido de

formas a permitir grande quantidade de testes simultâneos, várias

reações químico-biológicas em poucos segundos e que

visem atingir a maior rapidez possível

A Revolução dos

Biochips

Biochip

A molécula de DNA é essencial para a identificação das

características de um indivíduo

Chips biológicos são pequenos retângulos recobertos

muitas vezes de vidro ou silicone, que servem como

plataforma para a fixação do DNA

No biochip o processo de caracterização é utilizado por

sondas que possuem uma sequência complementar ao

DNA ou RNA, elas irão se hibridizar permitindo a sua

identificação

Biochip

Os chips da Affymetrix Os biochips da Synteni

Tipos de Biochips

Biochip

Aplicações dos

biochips

Os biochips, são uma promessa de uma tecnologialongamente esperada: em vez de ir ao laboratório colheramostras, esperar pelos resultados e depois retornar aomédico, tudo poderá ser feito com o auxílio de umbiochip descartável, no próprio consultório médico

Controle de reações químicas

Cases

Processador molecular faz cálculos usando DNA

A utilização de Biocomputadores

Pesquisadores construíram um computador

molecular, no qual os transistores eletrônicos foram substituídos por

moléculas de DNA

Cases

A utilização de BiocomputadoresO MAYA-II é capaz de jogar jogo-da-velha e

vencer seus oponentes humanos em todas as partidas,

à exceção de uns poucos empates

Advantage

- DNA- Paralelismo Maciço- Substituição do Silício- O suprimento de DNA é garantido- O grande suprimento de DNA faz deste um recurso barato;- O biochip não é tóxico nem poluente- Os biocomputadores serão menores que os computadores atuais

Disadvantage

- Preço ↑- Aquisição ↓- Complicado manoseio- Resultados pouco

táteis (não são impressos na tela do monitor)