MIT เปลี่ยนแบคทีเรียให้เป็นทรานซิสเตอร์มีชีวิต สร้างวงจรคำนวณจากสิ่งมีชีวิตได้จริง

ทีมวิจัยจาก MIT นำโดย Christopher A. Voigt เผยแพร่ผลงานใน Nature Chemical Biology ที่แสดงการดัดแปลงพันธุกรรมแบคทีเรียให้ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ที่โปรแกรมได้ ทำให้สามารถสร้าง "แผงวงจรมีชีวิต" ที่คำนวณได้จริง

ทีมใช้แบคทีเรีย Pantoea agglomerans พัฒนาทรานซิสเตอร์สองแบบและสายพันธุ์รีเลย์อีกสามแบบ ซึ่งเป็นชิ้นส่วนแบบโมดูลาร์ที่นำมาต่อกันเป็นวงจรได้ ความสามารถของระบบครอบคลุมการดำเนินการเชิงตรรกะหลายรูปแบบ ทั้งการบวกค่าอินพุต การกำหนดเส้นทางสัญญาณไปยังปลายทางที่ต้องการ และการทำ demultiplexing วงจรที่ใหญ่ที่สุดที่สาธิตได้ประกอบด้วยโคโลนีแบคทีเรีย 24 กลุ่มที่เชื่อมต่อกัน ออกแบบมาเพื่อทำการบวก

ข้อจำกัดที่ชัดเจนคือความเร็ว การคำนวณแต่ละครั้งใช้เวลาราวแปดชั่วโมง ซึ่งช้ามากเมื่อเทียบกับอิเล็กทรอนิกส์ แต่ทีมวิจัยชี้ว่าความเร็วระดับนี้เพียงพอและเหมาะสมกับการประยุกต์ใช้ทางชีวภาพ ที่กระบวนการต่าง ๆ ในธรรมชาติเองก็เกิดขึ้นในสเกลเวลาใกล้เคียงกัน

การประยุกต์ใช้ที่นักวิจัยวาดภาพไว้น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับภาคเกษตร คือการเคลือบวงจรเหล่านี้ลงบนรากหรือใบพืช เพื่อตรวจจับภัยคุกคามจากสิ่งแวดล้อม เช่น ภาวะแล้งหรือศัตรูพืช แล้วกระตุ้นการตอบสนองเชิงป้องกันโดยอัตโนมัติ ซึ่งจะเป็นระบบเซนเซอร์ที่ไม่ต้องใช้ไฟฟ้าและกระจายตัวไปทั่วแปลงได้เอง

งานวิจัยนี้ได้รับทุนสนับสนุนจาก DARPA และ IARPA ของสหรัฐฯ อ้างอิงบทความ Hamid Doosthosseini, Haorong Chen, Christopher A. Voigt, "Living circuit boards built by printing bacterial transistors," Nature Chemical Biology, 2026, DOI: 10.1038/s41589-026-02300-3