化工资讯
当前位置:元素商城  >  化工资讯网  >   化工热点资讯   >  利用细胞信令 DNA分子计算为可编程药丸铺路
利用细胞信令 DNA分子计算为可编程药丸铺路
2018-10-23 09:44:39来源:元素商城

元素百科为您介绍美国芝加哥大学研究人员日前开发出一种新方法,可使用强大的DNA分子计算方法来测量分子信号的变化。该方法为研究和,通过模拟分子计算进行时间模式识别奠定了基础,有望为可编程药丸等应用铺路。

 利用细胞信令DNA分子计算为可编程药丸铺路.png

活细胞使用复杂的信令系统来感知环境,并在内部和邻居间传递这一信息。特定信令分子的浓度及其随时间变化的方式,是进入该系统的关键因素。虽然原理上很简单,但系统往往非常强大和复杂。难以解码的原因之一是难以发现信令分子并测量其浓度的变化。 

芝加哥大学开发的新技术是生物学家寄予厚望的DNA计算形式的一种,其基于一条单链DNA可在双链DNA中取代另一条DNA,可使用完善的工具进行精确控制。 

这些工具可在几个数量级上精确控制“置换链反应”的速率和可逆性。这会产生类似开关的行为——反应是开启还是关闭,结合不同的开关可使逻辑运算成为可能,这为各种计算任务铺平了道路。研究人员已经展示了置换链反应如何进行复杂计算甚至模仿深度学习网络的能力。 

芝加哥大学的新研究概述了DNA电路可感知特定信令的存在及其随时间变化的方式。最重要的是,即使周期、占空比和脉冲数变化很大,信令的总量也可以相同。新设计的分子机器可独立地测量这些功能。研究人员使用抽象化学反应网络和模拟DNA链置换反应证明了设计原则的成效。 

研究人员认为,这种分子计算机未来可能具有戏剧性的应用,如开发DNA折纸药丸,其只有在接收到特定的信令模式时才释放药物。细胞的炎症反应及其适应性免疫反应会触发转录因子NFkB的不同信令模式,对药丸进行编程,可使其仅识别其中之一即可相应地释放药物。

您可能感兴趣的中国化工网栏目: 化学试剂化学元素化学元素周期表CAS查询
元素商城微信公众号
「一个有逼格的公众号」
相关标签: 生物医学工程生物科学  
相关专题: 医药
相关阅读:
●  基因工程包括哪些内容,前景如何
化学词典告诉你基因工程包括哪些内容及前景如何,信息技术的发展改变了人类的生活方式,而基因工程的突破将帮助人类延年益寿。也许你对于基因工程还不太熟悉,基因工程包括哪些内容呢?未来的发现前景如何? 基因工程包括哪些基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细......
●  新研究揭示乳腺癌的复发机理
元素百科为您介绍:新研究揭示乳腺癌的复发机理。在乳腺癌等癌症治疗中,化疗往往在一段时间后会失效,癌症随之复发。英国帝国理工学院日前发表报告说,研究人员发现这与癌细胞本身产生胆固醇的机制有较大关系。 乳腺癌复发机理的新研究 研究团队以雌激素受体阳性的乳腺癌患者为主要研究对象,因为乳腺癌病例中70%都属于这种类型,并且雌激素对这类肿瘤的生长有很大助推作用。 此前一些研究发现,那些服用可......
●  青蒿素到底是什么药物?
化学词典编辑谈谈:青蒿素到底是什么药物?10月5日,瑞典卡罗琳医学院在斯德哥尔摩宣布将2015年诺贝尔生理学或医学奖授予中国女药学家屠呦呦,她发现的抗疟疾药物青蒿素举世瞩目。那么,青蒿素到底是什么药物? 青蒿素可以治疗疟疾 疟疾是威胁人类生命的一大顽敌,与艾滋病和癌症一起,被世界卫生组织列为世界三大死亡疾病之一。在青蒿素问世和推广前,全世界每年约有4亿人次感染疟疾,至少有100万人死于......

您确定要从购物车中移除吗???