Biological computing
જૈવિક કમ્પ્યુટર્સ ડિજિટલ અથવા વાસ્તવિક ગણતરીઓ કરવા માટે જૈવિક રીતે મેળવેલા અણુઓ-જેમ કે ડીએનએ અને/અથવા પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરે છે. બાયોકોમ્પ્યુટર્સનો વિકાસ નેનોબાયોટેકનોલોજીના નવા વિજ્ઞાનના વિસ્તરણ દ્વારા શક્ય બન્યો છે. નેનો બાયોટેકનોલોજી શબ્દને ઘણી રીતે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે; વધુ સામાન્ય અર્થમાં, નેનો બાયોટેકનોલોજીને કોઈપણ પ્રકારની તકનીક તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે જે બંને નેનો-સ્કેલ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે (એટલે કે. 1-100 નેનોમીટરના લાક્ષણિક પરિમાણો ધરાવતી સામગ્રી) અને જૈવિક રીતે આધારિત સામગ્રી. વધુ પ્રતિબંધિત વ્યાખ્યા નેનોબાયોટેકનોલોજીને વધુ ચોક્કસપણે પ્રોટીનની રચના અને ઇજનેરી તરીકે જુએ છે જેને પછી મોટા, કાર્યાત્મક માળખામાં એસેમ્બલ કરી શકાય છે. આ સંકુચિત અર્થમાં વ્યાખ્યાયિત કરાયેલ નેનોબાયોટેકનોલોજીનો અમલ, વૈજ્ઞાનિકોને ખાસ કરીને બાયોમોલેક્યુલર સિસ્ટમોને ઇજનેરી કરવાની ક્ષમતા પ્રદાન કરે છે જેથી તેઓ એવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે કે જે આખરે કમ્પ્યુટરની કોમ્પ્યુટેશનલ કાર્યક્ષમતામાં પરિણમી શકે. વૈજ્ઞાનિક પૃષ્ઠભૂમિ બાયોકોમ્પ્યુટર્સ ગણતરીત્મક કાર્યો કરવા માટે જૈવિક રીતે મેળવેલી સામગ્રીનો ઉપયોગ કરે છે. બાયોકોમ્પ્યુટરમાં જૈવિક સામગ્રીનો સમાવેશ કરતા ચયાપચયના માર્ગો અથવા શ્રેણીનો સમાવેશ થાય છે જે સિસ્ટમની પરિસ્થિતિઓ (ઇનપુટ) ના આધારે ચોક્કસ રીતે વર્તવા માટે રચાયેલ છે. પ્રતિક્રિયાઓનો પરિણામી માર્ગ જે થાય છે તે આઉટપુટ બનાવે છે, જે બાયોકોમ્પ્યુટરની ઇજનેરી ડિઝાઇન પર આધારિત છે અને તેને કોમ્પ્યુટેશનલ વિશ્લેષણના એક સ્વરૂપ તરીકે અર્થઘટન કરી શકાય છે. ત્રણ અલગ અલગ પ્રકારના બાયોકોમ્પ્યુટર્સમાં બાયોકેમિકલ કમ્પ્યુટર્સ, બાયોમિકેનિકલ કમ્પ્યુટર્સ અને બાયોઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પ્યુટર્સનો સમાવેશ થાય છે. બાયોકેમિકલ કમ્પ્યુટર્સ બાયોકેમિકલ કમ્પ્યુટર્સ કોમ્પ્યુટેશનલ કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવા માટે જૈવિક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓની લાક્ષણિકતા ધરાવતા ફીડબેક લૂપ્સની પુષ્કળ વિવિધતાનો ઉપયોગ કરે છે. જૈવિક પ્રણાલીઓમાં પ્રતિક્રિયા લૂપ્સ ઘણા સ્વરૂપો લે છે, અને ઘણા જુદા જુદા પરિબળો ચોક્કસ બાયોકેમિકલ પ્રક્રિયાને હકારાત્મક અને નકારાત્મક બંને પ્રતિસાદ પ્રદાન કરી શકે છે, જે અનુક્રમે રાસાયણિક ઉત્પાદનમાં વધારો અથવા રાસાયણિક ઉત્પાદનમાં ઘટાડો કરે છે. આવા પરિબળોમાં હાજર ઉત્પ્રેરક ઉત્સેચકોની માત્રા, હાજર પ્રતિક્રિયાશીલ પદાર્થોની માત્રા, હાજર ઉત્પાદનોની માત્રા અને અણુઓની હાજરીનો સમાવેશ થઈ શકે છે જે ઉપરોક્ત કોઈપણ પરિબળોની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતાને જોડે છે અને આમ તેમાં ફેરફાર કરે છે. આ બાયોકેમિકલ સિસ્ટમોની વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા નિયંત્રિત થવાની પ્રકૃતિને ધ્યાનમાં રાખીને, કોઈ પણ વ્યક્તિ પરમાણુ ઘટકોના સમૂહનો સમાવેશ કરતા રાસાયણિક માર્ગને ઇજનેરી બનાવી શકે છે જે ચોક્કસ રાસાયણિક પરિસ્થિતિઓના એક સમૂહ હેઠળ એક ચોક્કસ ઉત્પાદન અને અન્ય પરિસ્થિતિઓના સમૂહ હેઠળ અન્ય ચોક્કસ ઉત્પાદનનું ઉત્પાદન કરવા માટે પ્રતિક્રિયા આપે છે. ચોક્કસ ઉત્પાદનની હાજરી કે જે માર્ગમાંથી પરિણમે છે તે સંકેત તરીકે કામ કરી શકે છે, જેનું અર્થઘટન કરી શકાય છે-અન્ય રાસાયણિક સંકેતો સાથે-સિસ્ટમની પ્રારંભિક રાસાયણિક પરિસ્થિતિઓ (ઇનપુટ) ના આધારે કોમ્પ્યુટેશનલ આઉટપુટ તરીકે. બાયોમિકેનિકલ કમ્પ્યુટર્સ બાયોમિકેનિકલ કમ્પ્યુટર્સ જેવા જ છે જેમાં તેઓ બંને ચોક્કસ કામગીરી કરે છે જેને ચોક્કસ પ્રારંભિક પરિસ્થિતિઓના આધારે કાર્યાત્મક ગણતરી તરીકે અર્થઘટન કરી શકાય છે જે ઇનપુટ તરીકે કામ કરે છે. જો કે, આઉટપુટ સિગ્નલ તરીકે બરાબર શું કામ કરે છે તેમાં તેઓ અલગ પડે છે. બાયોકેમિકલ કમ્પ્યુટર્સમાં, ચોક્કસ રસાયણોની હાજરી અથવા સાંદ્રતા ઇનપુટ સિગ્નલ તરીકે કામ કરે છે. બાયોમિકેનિકલ કમ્પ્યુટર્સમાં, જોકે, પ્રારંભિક પરિસ્થિતિઓના સમૂહ હેઠળ ચોક્કસ પરમાણુ અથવા અણુઓના સમૂહનો યાંત્રિક આકાર આઉટપુટ તરીકે કામ કરે છે. બાયોમિકેનિકલ કમ્પ્યુટર્સ ચોક્કસ રાસાયણિક પરિસ્થિતિઓમાં ચોક્કસ ભૌતિક રૂપરેખાંકનો અપનાવવા માટે ચોક્કસ અણુઓની પ્રકૃતિ પર આધાર રાખે છે. બાયોમિકેનિકલ કમ્પ્યુટરના ઉત્પાદનનું યાંત્રિક, ત્રિ-પરિમાણીય માળખું શોધી કાઢવામાં આવે છે અને ગણતરી કરેલ આઉટપુટ તરીકે યોગ્ય રીતે અર્થઘટન કરવામાં આવે છે. બાયોઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પ્યુટર્સ ઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પ્યુટિંગ કરવા માટે બાયોકોમ્પ્યુટર્સનું નિર્માણ પણ કરી શકાય છે. ફરીથી, બાયોમિકેનિકલ અને બાયોકેમિકલ કમ્પ્યુટર્સ બંનેની જેમ, ગણતરીઓ ચોક્કસ આઉટપુટનું અર્થઘટન કરીને કરવામાં આવે છે જે ઇનપુટ તરીકે કામ કરતી શરતોના પ્રારંભિક સમૂહ પર આધારિત હોય છે. બાયોઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પ્યુટર્સમાં, માપેલ આઉટપુટ એ વિદ્યુત વાહકતાની પ્રકૃતિ છે જે બાયોઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પ્યુટરમાં જોવા મળે છે. આ આઉટપુટમાં ખાસ ડિઝાઇન કરેલા બાયોમોલેક્યુલ્સનો સમાવેશ થાય છે જે પ્રારંભિક પરિસ્થિતિઓના આધારે અત્યંત ચોક્કસ રીતે વીજળીનું સંચાલન કરે છે જે બાયોઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમના ઇનપુટ તરીકે કામ કરે છે. નેટવર્ક-આધારિત બાયોકોમ્પ્યુટર્સ નેટવર્ક-આધારિત બાયોકોમ્પ્યુટેશનમાં, મોલેક્યુલર મોટર પ્રોટીન અથવા બેક્ટેરિયા જેવા સ્વ-સંચાલિત જૈવિક એજન્ટો, માઇક્રોસ્કોપિક નેટવર્કનું અન્વેષણ કરે છે જે રસની ગાણિતિક સમસ્યાને એન્કોડ કરે છે. નેટવર્ક દ્વારા એજન્ટોના માર્ગો અને/અથવા તેમની અંતિમ સ્થિતિ સમસ્યાના સંભવિત ઉકેલોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. દાખલા તરીકે, નિકોલાઉ એટ અલ દ્વારા વર્ણવેલ સિસ્ટમમાં, મોબાઇલ મોલેક્યુલર મોટર ફિલામેન્ટ્સ એન. પી.-પૂર્ણ સમસ્યા સબસેટ સુમને એન્કોડિંગ કરતા નેટવર્કના "બહાર નીકળતા" સમયે મળી આવે છે. તંતુઓ દ્વારા મુલાકાત લેવાયેલા તમામ બહાર નીકળવાના માર્ગો અલ્ગોરિધમનો સાચો ઉકેલ રજૂ કરે છે. મુલાકાત ન લેવાયેલી બહાર નીકળો બિન-ઉકેલો છે. ગતિશીલતા પ્રોટીન ક્યાં તો એક્ટિન અને માયોસિન અથવા કિનેસિન અને માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ છે. અનુક્રમે માયોસિન અને કિનેસિન નેટવર્ક ચેનલોના તળિયે જોડાયેલા હોય છે. જ્યારે એડેનોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ (ATP) ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે એક્ટિન ફિલામેન્ટ્સ અથવા માઇક્રોટ્યુબ્યુલ્સ ચેનલો દ્વારા આગળ વધે છે, આમ નેટવર્કનું અન્વેષણ કરે છે. રાસાયણિક ઊર્જા (ATP) થી યાંત્રિક ઊર્જા (ગતિશીલતા) માં ઊર્જા રૂપાંતરણ ખૂબ કાર્યક્ષમ છે જ્યારે તેની સરખામણીમાં દા. ત. ઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પ્યુટિંગ, તેથી કમ્પ્યુટર, મોટા પ્રમાણમાં સમાંતર હોવા ઉપરાંત, ગણતરીના પગલા દીઠ તીવ્રતાના ઓછા ઊર્જાના ક્રમનો પણ ઉપયોગ કરે છે. ઇજનેરી બાયોકોમ્પ્યુટર્સ આ જેવી જૈવિક રીતે વ્યુત્પન્ન કોમ્પ્યુટેશનલ સિસ્ટમોનું વર્તન ચોક્કસ અણુઓ પર આધાર રાખે છે જે સિસ્ટમ બનાવે છે, જે મુખ્યત્વે પ્રોટીન હોય છે પણ તેમાં ડીએનએ અણુઓ પણ હોઈ શકે છે. નેનોબાયોટેકનોલોજી આવી પ્રણાલી બનાવવા માટે જરૂરી બહુવિધ રાસાયણિક ઘટકોનું સંશ્લેષણ કરવાના માધ્યમો પૂરા પાડે છે. પ્રોટીનની રાસાયણિક પ્રકૃતિ તેના એમિનો એસિડના ક્રમ દ્વારા નક્કી થાય છે-પ્રોટીનના રાસાયણિક બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ. આ ક્રમ બદલામાં ડીએનએ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ચોક્કસ ક્રમ દ્વારા નિર્ધારિત થાય છે-ડીએનએ અણુઓના બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ. રાઇબોસોમ્સ તરીકે ઓળખાતા જૈવિક અણુઓ દ્વારા ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સના અનુવાદ દ્વારા જૈવિક પ્રણાલીઓમાં પ્રોટીનનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે, જે વ્યક્તિગત એમિનો એસિડ્સને પોલિપેપ્ટાઇડ્સમાં ભેગા કરે છે જે ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સના આધારે કાર્યાત્મક પ્રોટીન બનાવે છે જે રાઇબોસોમ અર્થઘટન કરે છે. આખરે આનો અર્થ એ છે કે જરૂરી પ્રોટીન ઘટકો માટે એન્કોડ કરવા માટે એન્જિનિયરિંગ ડીએનએ ન્યુક્લિયોટાઇડ સિક્વન્સ દ્વારા ગણતરીઓ કરવા માટે સક્ષમ જૈવિક પ્રણાલી બનાવવા માટે જરૂરી રાસાયણિક ઘટકોનું ઇજનેરી કરી શકાય છે. ઉપરાંત, કૃત્રિમ રીતે રચાયેલ ડીએનએ અણુઓ પોતે ચોક્કસ બાયોકોમ્પ્યુટર સિસ્ટમમાં કાર્ય કરી શકે છે. આમ, કૃત્રિમ રીતે રચાયેલ પ્રોટીનની રચના અને ઉત્પાદન માટે નેનો બાયોટેકનોલોજીનો અમલ-તેમજ કૃત્રિમ ડીએનએ અણુઓની રચના અને સંશ્લેષણ-કાર્યાત્મક બાયોકોમ્પ્યુટર્સનું નિર્માણ કરી શકે છે (દા. ત. કોમ્પ્યુટેશનલ જનીનો). બાયોકોમ્પ્યુટર્સને તેમના મૂળભૂત ઘટકો તરીકે કોષો સાથે પણ ડિઝાઇન કરી શકાય છે. રાસાયણિક પ્રેરિત દ્વિમિતીકરણ પ્રણાલીઓનો ઉપયોગ વ્યક્તિગત કોષોમાંથી તર્ક દ્વાર બનાવવા માટે થઈ શકે છે. આ લોજિક ગેટ્સ રાસાયણિક એજન્ટો દ્વારા સક્રિય થાય છે જે અગાઉ બિન-ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા પ્રોટીન વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને પ્રેરિત કરે છે અને કોષમાં કેટલાક અવલોકનક્ષમ ફેરફારોને ટ્રિગર કરે છે. નેટવર્ક-આધારિત બાયોકોમ્પ્યુટર્સ વેફર્સમાંથી હાર્ડવેરના નેનોફેબ્રિકેશન દ્વારા એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવે છે જ્યાં ચેનલો ઇલેક્ટ્રોન-બીમ લિથોગ્રાફી અથવા નેનો-ઇમ્પ્રિન્ટ લિથોગ્રાફી દ્વારા કોતરવામાં આવે છે. ચેનલો ક્રોસ સેક્શનના ઉચ્ચ એસ્પેક્ટ રેશિયો માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે જેથી પ્રોટીન ફિલામેન્ટ્સને માર્ગદર્શન આપવામાં આવશે. ઉપરાંત, સ્પ્લિટ અને પાસ જંકશન એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવે છે જેથી ફિલામેન્ટ્સ નેટવર્કમાં પ્રચાર કરશે અને માન્ય પાથનું અન્વેષણ કરશે. સપાટીનું સિલનાઇઝેશન એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે ગતિશીલતા પ્રોટીન સપાટી પર ચોંટાડી શકાય છે અને કાર્યરત રહી શકે છે. તર્કની કામગીરી કરતા અણુઓ જૈવિક પેશીઓમાંથી મેળવવામાં આવે છે. અર્થશાસ્ત્ર તમામ જૈવિક સજીવોમાં કાર્યાત્મક ઘટકોમાં સ્વ-પ્રતિકૃતિ અને સ્વ-એકત્રીકરણ કરવાની ક્ષમતા હોય છે. બાયોકોમ્પ્યુટર્સનો આર્થિક લાભ યોગ્ય પરિસ્થિતિઓને ધ્યાનમાં રાખીને તમામ જૈવિક રીતે મેળવેલી પ્રણાલીઓની સ્વ-પ્રતિકૃતિ અને સ્વ-એસેમ્બલ કરવાની આ ક્ષમતામાં રહેલો છે. દાખલા તરીકે, ચોક્કસ બાયોકેમિકલ માર્ગ માટે જરૂરી તમામ પ્રોટીન, જેને બાયોકોમ્પ્યુટર તરીકે કામ કરવા માટે સુધારી શકાય છે, તેને એક જ ડીએનએ પરમાણુમાંથી જૈવિક કોષની અંદર ઘણી વખત સંશ્લેષણ કરી શકાય છે. આ ડીએનએ પરમાણુ પછી ઘણી વખત નકલ કરી શકાય છે. જૈવિક અણુઓની આ લાક્ષણિકતા તેમના ઉત્પાદનને અત્યંત કાર્યક્ષમ અને પ્રમાણમાં સસ્તું બનાવી શકે છે. જ્યારે ઇલેક્ટ્રોનિક કમ્પ્યુટર્સને જાતે ઉત્પાદનની જરૂર હોય છે, ત્યારે બાયોકોમ્પ્યુટર્સને એસેમ્બલ કરવા માટે જરૂરી કોઈપણ વધારાની મશીનરી વિના સંસ્કૃતિઓમાંથી મોટી માત્રામાં ઉત્પાદન કરી શકાય છે. બાયોકોમ્પ્યુટર ટેકનોલોજીમાં નોંધપાત્ર પ્રગતિ હાલમાં, બાયોકોમ્પ્યુટર્સ વિવિધ કાર્યાત્મક ક્ષમતાઓ સાથે અસ્તિત્વ ધરાવે છે જેમાં "દ્વિસંગી" તર્ક અને ગાણિતિક ગણતરીઓની કામગીરીનો સમાવેશ થાય છે. એમઆઇટી આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ લેબોરેટરીના ટોમ નાઈટે સૌપ્રથમ બાયોકેમિકલ કમ્પ્યુટિંગ યોજનાનું સૂચન કર્યું હતું જેમાં પ્રોટીનની સાંદ્રતાનો ઉપયોગ દ્વિસંગી સંકેતો તરીકે થાય છે જે આખરે તાર્કિક કામગીરીઓ કરવા માટે કામ કરે છે. બાયોકોમ્પ્યુટર રાસાયણિક માર્ગમાં ચોક્કસ બાયોકેમિકલ ઉત્પાદનની ચોક્કસ સાંદ્રતા પર અથવા તેની ઉપર સંકેત સૂચવે છે જે કાં તો a1 અથવા a0 છે. આ સ્તરથી નીચેની સાંદ્રતા અન્ય, બાકી રહેલો સંકેત સૂચવે છે. કોમ્પ્યુટેશનલ વિશ્લેષણ તરીકે આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, બાયોકેમિકલ કમ્પ્યુટર્સ તાર્કિક કામગીરીઓ કરી શકે છે જેમાં યોગ્ય દ્વિસંગી આઉટપુટ માત્ર પ્રારંભિક પરિસ્થિતિઓ પર ચોક્કસ તાર્કિક અવરોધો હેઠળ જ થશે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, યોગ્ય દ્વિસંગી ઉત્પાદન પ્રારંભિક શરતોના સમૂહમાંથી તાર્કિક રીતે મેળવેલા નિષ્કર્ષ તરીકે કામ કરે છે જે એવા પરિસર તરીકે કામ કરે છે જેમાંથી તાર્કિક નિષ્કર્ષ કાઢી શકાય છે. આ પ્રકારની તાર્કિક કામગીરીઓ ઉપરાંત, બાયોકોમ્પ્યુટર્સ પણ ગાણિતિક ગણતરીઓ જેવી અન્ય કાર્યાત્મક ક્ષમતાઓ દર્શાવતા હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. આવું જ એક ઉદાહરણ ડબલ્યુ. એલ. દ્વારા આપવામાં આવ્યું હતું. ડીટો, જેમણે 1999માં જ્યોર્જિયા ટેક ખાતે જળો ચેતાકોષોથી બનેલું બાયોકોમ્પ્યુટર બનાવ્યું હતું, જે સરળ ઉમેરા કરવા માટે સક્ષમ હતું. આ માત્ર કેટલાક નોંધપાત્ર ઉપયોગો છે જે બાયોકોમ્પ્યુટર્સને પહેલેથી જ કરવા માટે એન્જિનિયર્ડ કરવામાં આવ્યા છે, અને બાયોકોમ્પ્યુટર્સની ક્ષમતાઓ વધુને વધુ વ્યવહારદક્ષ બની રહી છે. બાયોમોલેક્યુલ્સ અને બાયોકોમ્પ્યુટર્સના ઉત્પાદન સાથે સંકળાયેલી ઉપલબ્ધતા અને સંભવિત આર્થિક કાર્યક્ષમતાને કારણે-ઉપર નોંધ્યા મુજબ-બાયોકોમ્પ્યુટર્સની તકનીકીની પ્રગતિ એ સંશોધનનો એક લોકપ્રિય, ઝડપથી વિકસતા વિષય છે જે ભવિષ્યમાં ઘણી પ્રગતિ જોવાની શક્યતા છે. માર્ચ 2013માં, ડ્રૂ એન્ડીની આગેવાનીમાં સ્ટેનફોર્ડ યુનિવર્સિટીના બાયોએન્જિનિયરોની એક ટીમે જાહેરાત કરી હતી કે તેઓએ ટ્રાન્ઝિસ્ટરની જૈવિક સમકક્ષ રચના કરી છે, જેને તેઓએ "ટ્રાન્સક્રિપ્ટોર" નામ આપ્યું હતું. આ શોધ સંપૂર્ણ રીતે કાર્યરત કમ્પ્યુટર બનાવવા માટે જરૂરી ત્રણ ઘટકોમાંથી અંતિમ હતીઃ માહિતી સંગ્રહ, માહિતી પ્રસારણ અને તર્કની મૂળભૂત પ્રણાલી. જુલાઈ 2017માં, નેચર પર પ્રકાશિત ઇ. કોલી સાથેના અલગ પ્રયોગોએ કાર્યોની ગણતરી કરવા અને માહિતી સંગ્રહિત કરવા માટે જીવંત કોષોનો ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા દર્શાવી હતી. એરિઝોના સ્ટેટ યુનિવર્સિટી ખાતે બાયોડિઝાઇન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ અને હાર્વર્ડની વાયસ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર બાયોલોજીકલી ઇન્સ્પાયર્ડ એન્જિનિયરિંગના સહયોગીઓ સાથે રચાયેલી ટીમે ઇ. કોલીની અંદર એક જૈવિક કમ્પ્યુટર વિકસાવ્યું હતું જેણે એક ડઝન ઇનપુટ્સનો જવાબ આપ્યો હતો. ટીમે કમ્પ્યુટરને "રિબોકોમ્પ્યુટર" નામ આપ્યું, કારણ કે તે રિબોન્યુક્લિક એસિડથી બનેલું હતું. હાર્વર્ડના સંશોધકોએ સાબિત કર્યું કે જીવંત ઇ. કોલી કોષોના ડીએનએમાં છબીઓ અને ચલચિત્રોને સફળતાપૂર્વક સંગ્રહિત કર્યા પછી બેક્ટેરિયામાં માહિતી સંગ્રહિત કરવી શક્ય છે. 2021 માં, બાયોફિઝિસ્ટ સંગ્રામ બાગની આગેવાની હેઠળની ટીમે કોષો વચ્ચે વિતરિત કમ્પ્યુટિંગ માટેના સિદ્ધાંતની તપાસ કરવા માટે 2 x 2 ભૂલભુલામણી સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે ઇ. કોલી સાથે અભ્યાસ કર્યો. નેટવર્ક સાથે સમાંતર જૈવિક કમ્પ્યુટિંગ, જ્યાં બાયો-એજન્ટની હિલચાલ અંકગણિત ઉમેરા સાથે સુસંગત છે, તે 2016 માં 8 ઉમેદવાર ઉકેલો સાથે સબસેટ સુમ ઉદાહરણ પર દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. બાયોકોમ્પ્યુટર્સની ભવિષ્યની ક્ષમતા સરળ બાયોકોમ્પ્યુટર્સના ઘણા ઉદાહરણો તૈયાર કરવામાં આવ્યા છે, પરંતુ આ બાયોકોમ્પ્યુટર્સની ક્ષમતાઓ વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ બિન-બાયો કમ્પ્યુટર્સની તુલનામાં ખૂબ જ મર્યાદિત છે. કેટલાક લોકો માને છે કે બાયોકોમ્પ્યુટર્સમાં ઘણી ક્ષમતા છે, પરંતુ આ હજુ સુધી દર્શાવવામાં આવ્યું નથી. પ્રમાણભૂત ઇલેક્ટ્રોનિક સુપરકોમ્પ્યુટર્સ કરતાં ઘણી ઓછી ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીને જટિલ ગાણિતિક સમસ્યાઓ હલ કરવાની ક્ષમતા, તેમજ ક્રમિક રીતે કરવાને બદલે એક સાથે વધુ વિશ્વસનીય ગણતરીઓ કરવાની ક્ષમતા, "સ્કેલેબલ" જૈવિક કમ્પ્યુટર્સના વધુ વિકાસને પ્રેરિત કરે છે, અને ઘણી ભંડોળ એજન્સીઓ આ પ્રયાસોને ટેકો આપી રહી છે. બાયોટેકનોલોજી કોમ્પ્યુટેશનલ જનીન કમ્પ્યુટર ડીએનએ કમ્પ્યુટિંગ હ્યુમન બાયોકોમ્પ્યુટર મોલેક્યુલર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ નેનોટેકનોલોજી નેનોબાયોટેકનોલોજી પેપ્ટાઇડ કમ્પ્યુટિંગ વેટવેર કમ્પ્યુટર બિનપરંપરાગત કમ્પ્યુટિંગ સંદર્ભો નેનોટેકનોલોજી બાયોટેકનોલોજી ગણતરીના નમૂનાઓ પણ જુઓ.