DNA و استفاده آن در صنعت
اسلاید 1: DNA و استفاده آن در صنعت محمدرضا شفیعیان 85471507استاد راهنما:جناب آقای دکتر شفیعاباسمه تعالی1
اسلاید 2: مقدمهمطابق قانون مور Moor Law1 هر 18 ماه، تعداد قطعات الکترونیکی موجود در تراشههای کامپیوتری Chipدو برابر میشود و سرعت نیز چند برابر افزایش مییابد. از طرفی هر روز شاهد کوچکتر شدن وسایل الکترونیکی هستیم؛ اما بالاخره سرعت فیزیکی و کوچکسازی برای ریزپردازندههایMicroprocessorسیلیکونی (نیمههادی به کار رفته در ساخت مدارهای الکترونیکی) به پایان خواهد رسید؛ به طوری که از نظر ساخت کارخانهای با مشکل روبهرو خواهیم شد.2
اسلاید 3: ساختار DNA. مولکولDNA 2 مارپیچی دوگانه است و برای تجسم این مارپیچ، «ستون فقرات» متناوبی از گروههای فسفات و قند را در نظر بگیرید که حول یک استوانه فرضی بلند، پیچیده شده باشد؛ این یکی از رشتههای مارپیچ دوگانه است.در مارپیچDNA ، دو رشته وجود دارد که توسط بازهایی که بیرون از رشتهها به سمت مولکول قرار دارند، با تشکیل پیوندهای شیمیایی ضعیف یکدیگر را نگه میدارند.2. درDNA ، چهار نوع نوکلئوتید واحد ساختاریDNA وجود دارد که عبارتند از آدنینA، تیمینT، سیتوزینC وگوانینG3
اسلاید 4: شباهت سیستم های کامپیوتری و DNAمیزان آدنین و تیمین برابر است؛ زیرا بازهای آدنین در یکی از دو رشته، همیشه به تیمین رشته مقابل میپیوندد.به طور مشابهی میزان گوانین با سیتوزین نیز برابر است؛ زیرا دو باز در مولکولDNA ، همواره به هم پیوند میخورند. از اینرو، اگر دو رشته مولکول DNAبا شکستن پیوندهای بین بازها جدا شوند، هر رشته تمام اطلاعات لازم جهت سنتز رشته مقابل را فراهم میکند.4
اسلاید 5: شباهت سیستم های کامپیوتری و DNAتوانایی خود همانندسازیDNA ، قابلیتی است که هر مولکول فرضی به عنوان ماده ژنتیکی باید آن را داشته باشد. DNAنیز این گونه است؛ به طوری که با جدا شدن هر دو رشته مارپیچ از هم و سپس الگو قرار دادن هر رشته برای سنتز رشته جدید، همانندسازی میکند. مهمتر اینکه مدل واتسون - کریک نشان داد که اطلاعات ژنتیکی به نحوی در ردیف بازهای مولکول DNAرمزشده است؛ درست و همانند آن چه که در کامپیوترها اتفاق میافتد؛ یعنی ذخیره دادهها به صورت رشتههای دودویی Binaryمتشکل از دو رقم 0 و 1 میباشد.5
اسلاید 6: مزایاتراکم دادهای DNA یا همان حجم اطلاعاتی که میتواند در خود نگه دارد، در مقایسه با کامپیوترهای امروزی، فوقالعاده است. این در حالی است که بیش از 10 تریلیون مولکول DNA در یک سانتیمتر مکعب (0/06 اینچ مکعب) جای میگیرد. با این حجم از DNA میتوان 10 ترا بایت (1000 گیگا بایت) اطلاعات را ذخیره نمود و 10 تریلیون محاسبه را در یک لحظه به انجام رساند. همچنین یک گرم DNA خشک که تقریباً به اندازه نصف یک حبه قند است میتواند اطلاعات یک تریلیون CDرا در خود ذخیره کند. تراکم موءثر DNA حدود 100000 بار، بیشتر از هارد دیسکهای مدرن است.6
اسلاید 7: ویژگی های قطعات الکترونیکی مولکولیDNA بصورت طبیعی دو تا از سه ویژگی عمده ای که از قطعات الکترونیکی مولکولی انتظار می رود، از خود نشان می دهد که این ویژگی ها عبارتند از :شناسائی و ساختاربندی قابل تعیین در مورد ترتیب و طولشناسائی و ساختاربندی قابل تعیین در مورد طولبرای اجرای مشتقات DNA برای کاربردهای دستگاه های الکتریکی مورد نیاز است، هدایت الکتریکی است که هنوز در مورد DNA طبیعی قابل بحث و مجادله است.7
اسلاید 8: قابلیت های DNAدر طبیعت آنزیمهایی وجود دارد که مولکول DNA را cutمیکنند. آنزیمهایی هستند که عملpaste انجام میدهند و آنزیمهایی برای copy و نیز آنزیمهایی برای تعمیر repairمولکولDNA وجود دارند و حتی چیزی فراتر از اینها و همانند یک واحد پردازش مرکزی کامپیوتر CPU وجود دارد که دارای یک سری از اعمال پایه، نظیر عملیات جمع add4، انتقال بیتی bit-shiftingو عملگرهای منطقی AND-OR-NOT-NOR است که به ما اجازه بسیاری از محاسبات پیچیده را میدهند.8
اسلاید 9: آینده سیستم های کامپیوترینانوکامپیوترها با موادی در ابعاد مولکولی سر و کار دارند و نویدبخش ساخت کامپیوترهای بسیار کوچک و سریعتر هستند. از سری کامپیوترهای در ابعاد نانو، کامپیوترهای DNA میباشند که ترکیبی از مولکول DNA به همراه آنزیمهای پردازش مولکول و چند قطره آب میباشند. ورودی، خروجی و برنامه نرمافزاری ماشین تورینگ، همگی از مولکول DNA ساخته شدهاند.9
اسلاید 10: مزیت رایانه های ژنتیکی1-این رایانه ها بسیار کوچک ولی با ظرفیت بالا هستند.2-یک پوند دی ان ای ظرفیتی بیشتر از تمامی رایانه های موجود دارد.3-سرعت و حجم محاسبات بسیار بالا می رود.4-قدرت محاسباتی این رایانه به اندازه ی اشک چشم از سوپر رایانه ها بیشتر است.5-دی ان ای از سلول های ارگانیزمیست که در دسترس و ارزان است و مشکلات سمی بودن و جذب در طبیعت را ندارد.10
اسلاید 11: تراشه های سیلیکونی چگونه ساخته می شوند؟مراحل تولید تراشه های سیلیکونی به شرح زیر است:1-تبدیل ماسه به سیلیکون2-ساخت کریستال های استوانه ای3-برش استوانه ها به ورقه های نازک سیلیکونی4-ساخت لایه ی اکسیدی الگو5-ساخت مناطق ان-تایپ و پی-تایپ6-اجتماع درگاه ها و اتمام موسفت7-اتصال موسفت ها با لایه های مس8-اتمام چرخه9-چیدن چیپس ها از خوب به بد10-بسته بندی برای ارزیابی در جهان واقعی11
اسلاید 12: 1-تبدیل ماسه به سیلیکون 12
اسلاید 13: 2-ساخت کریستال های استوانه ای 13
اسلاید 14: 3-برش استوانه ها به ورقه های نازک سیلیکونی 14
اسلاید 15: 4-ساخت لایه ی اکسیدی الگو 15
اسلاید 16: 5-ساخت مناطق ان-تایپ و پی-تایپ 16
اسلاید 17: 6-اجتماع درگاه ها و اتمام موسفت 17
اسلاید 18: 7-اتصال موسفت ها با لایه های مس 18
اسلاید 19: 8-اتمام چرخه 19
اسلاید 20: 9-چیدن چیپس ها از خوب به بد 20
اسلاید 21: 10-بسته بندی برای ارزیابی در جهان واقعی 21
اسلاید 22: 22
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.