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        以色列開發(fā)生物分子計算機捕獲多種疾病信號

        2011-03-31 15:20:53
        電腦與電信 2011年7期
        關(guān)鍵詞:活體分子計算機

        據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)7月7日(北京時間)報道,以色列魏茨曼科學(xué)研究院開發(fā)出一種新型生物分子計算機,能同時自動探測多種不同類型的分子。這一成果標(biāo)志著生物分子計算機研發(fā)又邁出了重要一步,將來有望把這種探測能力和生物醫(yī)療知識結(jié)合起來,用以診斷疾病、控制藥物釋放,實現(xiàn)診斷治療一體化。研究論文發(fā)表在近期《納米快報》上。

        生物分子計算機是一種用生物分子元件組裝成的納米級計算機,將其植入人體能自動掃描身體信號、檢測生理指標(biāo)、診斷疾病并控制藥物釋放等。但研究人員指出,要實現(xiàn)這一愿景還要克服很多障礙。

        研究小組此前曾演示過一種二態(tài)系統(tǒng)(two-state system)生物分子計算機,由DNA(脫氧核糖核酸)和一種限制酶制成,能根據(jù)mRNA(信使RNA)的表達水平和變異來探測疾病指標(biāo),但每一步計算只能檢測一種疾病指標(biāo)。

        在新研究中,他們又拓展了計算機的能力,能根據(jù)miRNA(小分子RNA)、蛋白質(zhì)、小分子如ATP等同時探測多種疾病指標(biāo)。這種方法較以前更簡單,而且只需檢測更少的成分,便能更敏銳地發(fā)現(xiàn)疾病指標(biāo)。

        研究人員解釋說,探測幾種疾病信號的組合,比單純探測一種信號更有用,能更精確地診斷疾病,比較不同疾病之間的差別。比如甲狀腺癌有甲狀腺球蛋白和降血鈣激素這兩種指標(biāo),就比僅用一種指標(biāo)作出的診斷要準確得多。

        “按我們的設(shè)想,納米計算機能在人體內(nèi)漫游,及早發(fā)現(xiàn)疾病。它們能探測疾病指標(biāo)、診斷疾病,并能激活藥物分子實施治療。也可以將它們送入血管、植入某個器官或組織細胞內(nèi)部,用作預(yù)防護理?!闭撐淖髡咧毁e雅明·吉爾說。但生物分子計算機在生物活體技術(shù)、程序控制藥物釋放方面還有許多挑戰(zhàn),他表示:“最大的挑戰(zhàn)是如何在活體環(huán)境中,如血管或細胞質(zhì)里操作這些設(shè)備。目前我們正在開發(fā)更簡單的、不需要限制酶或者能依靠細胞自身運作的機器?!?/p>

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