Las puertas lógicas son los ladrillos básicos con los que se construyen todos los dispositivos electrónicos actuales. Basados en silicio, estos componentes han hecho posible todas las maravillas que hoy disfrutamos. Pero en el futuro estos dispositivos podrían tener una base biológica, o al menos, eso es lo que se proponen en la Universidad de California en San Francisco (UCSF), donde han diseñado circuitos lógicos basados en la polifacética bacteria Escherichia Coli. ¿Deberemos, algún día, darle de comer a nuestros ordenadores?
A pesar de su sencillez, las puertas lógicas son las responsables de la existencia de toda la electrónica digital moderna. Si bien solo son capaces de realizar funciones extremadamente básicas, al combinar entre si cientos, miles o millones de ellas, pueden resolver prácticamente cualquier problema que se te ocurra. El ordenador que estás utilizando para leer esto, por ejemplo, no es otra cosa que un enorme grupo de puertas lógicas inteligentemente conectadas entre si. Su estructura básica ha permanecido casi sin cambios durante años, solo se han reducido de tamaño. Pero esta situación podría cambiar -radicalmente- en el futuro.
Un equipo de investigadores la Universidad de California en San Francisco (UCSF), liderados por el biólogo Christopher A. Voigt (profesor asociados de la School of Pharmacy’s Department of Pharmaceutical Chemistry), ha utilizado bacterias Escherichia Coli genéticamente alteradas para diseñar “versiones biológicas” de las puerta lógicas. Estos “bichos” han demostrado ser capaces de comunicarse entre sí y realizar diversos cálculos. Desde el punto de vista funcional, las células actúan de la misma forma que las puertas lógicas basadas en silicio, o al menos eso es lo que puede leerse en un artículo publicado por los responsables del experimento en la edición online de la revista Nature. Estas baterías podrían ser la base para transformar las células en ordenadores miniatura, “programadas” con funciones más o menos complejas y capaces de resolver problemas relacionados con la agricultura, la producción de productos farmacéuticos, nuevos materiales o con el desarrollo de productos químicos industriales.
Voigt explica que “si bien la corriente eléctrica es ideal para hacer cálculos, no es lo único que puede utilizarse para construir un ordenador. Engranajes, tuberías de agua o células pueden realizar esas funciones. Nosotros hemos utilizado una colonia de bacterias que reciben dos señales químicas provenientes de sus vecinos y producen una señal de salida, de la misma forma que las compuertas lógicas basadas en silicio.” Al respecto, Mary Anne Koda-Kimble, decano de la Facultad de Farmacia de la UCSF, ha dicho que “utilizando miles de estas colonias, al menos en teoría, será posible realizar tareas muy complejas”.
El equipo de Voigt cambió la estructura genética de cepas de E. coli para que sean capaces de controlar la emisión y detección de señales químicas específicas, lo que en definitiva les permite comportarse de la misma forma que una compuerta de silicio lo hace en un circuito eléctrico. En el esquema de Voigt, la corriente eléctrica ha sido reemplazada por una señal química. Sin embargo, y a pesar de lo que algunos creen, es bastante difícil que algún día veamos ordenadores basados en esta tecnología. Que sea posible no es lo mismo que “sea conveniente”. Al menos por ahora, no hay ninguna ventaja en reemplazar los extremadamente optimizados, baratos, veloces y robustos chips de silicio por sus contrapartes basadas en bacterias. Es probable que el trabajo de Voigt resulte útil en aquellas aplicaciones en que las bacterias producen fármacos, o en el tratamiento de efluentes industriales, algo mucho más razonable y práctico.
