【Kaiyun·開(kāi)云,新聞】在計(jì)算機(jī),尤其是超級(jí)計(jì)算機(jī)面前,我們的計(jì)算能力顯得過(guò)于渺小。不過(guò),在我們身體里,每分每秒都進(jìn)行著大量的邏輯運(yùn)算,如果能合理利用這些計(jì)算力,是不是可以對(duì)醫(yī)療產(chǎn)生積極影響?據(jù)Kaiyun·開(kāi)云,了解,美國(guó)科學(xué)家研發(fā)出了蛋白質(zhì)納米“計(jì)算機(jī)”,并獲得了影響細(xì)胞行為的能力。
據(jù)媒體報(bào)道,美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了用作電路的第一個(gè)基于蛋白質(zhì)的納米計(jì)算代理。在相關(guān)論文中,研究人員描述了他們通過(guò)整合兩個(gè)或?qū)Υ碳ぷ鞒龇磻?yīng)的區(qū)域來(lái)設(shè)計(jì)目標(biāo)蛋白。該目標(biāo)蛋白可通過(guò)調(diào)整方向或空間位置來(lái)響應(yīng)光和藥物雷帕霉素。這對(duì)開(kāi)發(fā)出下一代細(xì)胞療法是好消息。
據(jù)悉,科學(xué)家設(shè)計(jì)直接產(chǎn)生所需作用的蛋白質(zhì),基于蛋白質(zhì)的納米計(jì)算代理直接響應(yīng)刺激(輸入),然后產(chǎn)生所需的動(dòng)作(輸出)。
研究人員研究細(xì)胞行為
測(cè)試中,團(tuán)隊(duì)將工程蛋白引入培養(yǎng)的活細(xì)胞中,再將培養(yǎng)的細(xì)胞暴露于刺激下。此前需要兩個(gè)輸入才能產(chǎn)生一個(gè)輸出,但現(xiàn)在,新設(shè)計(jì)有兩種可能的輸出。如果先檢測(cè)到雷帕霉素,然后是光,則細(xì)胞將采用一個(gè)取向角度;反之,則細(xì)胞會(huì)采用不同的取向角。
理論上來(lái)說(shuō),嵌入納米計(jì)算代理的輸入越多,不同組合可能導(dǎo)致的潛在結(jié)果就越多。輸入可能包括物理或化學(xué)刺激,輸出可能包括細(xì)胞行為的變化,如細(xì)胞方向、遷移、修飾基因表達(dá)和免疫細(xì)胞對(duì)癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性。
業(yè)內(nèi)人士指出,這種實(shí)驗(yàn)性概念驗(yàn)證為開(kāi)發(fā)更復(fù)雜的納米計(jì)算代理打開(kāi)了大門。這一研究成果可能成為下一代細(xì)胞療法的基礎(chǔ),用于治療多種疾病,如自身免疫性疾病、糖尿病、神經(jīng)損傷甚至癌癥。
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