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:
●  《自然·通讯》新给药系统有潜力防治HIV感染
元素百科为您介绍新给药系统有潜力防治HIV感染。据英国《自然·通讯》杂志8日发表的一项病毒学研究成果显示,人类免疫缺陷病毒(HIV)感染可以通过一种长效的给药系统加以预防和治疗。这是一种最新研发出来的口服药物,一周服用一次,在猪身上展开的实验表明,它有潜力帮助患者坚持治疗,从而减少治疗失败以及耐药病毒的出现。 艾滋病迄今仍是不能治愈和预防的疾病,病原就是HIV,其感染并杀死免疫系统细胞,......
●   2018搞笑诺奖揭晓:过山车能加速肾结石脱落
元素百科为您介绍2018搞笑诺奖揭晓。北京时间9月14日消息,据国外媒体报道,9月14日6点(北京时间),第28届搞笑诺贝尔奖颁奖典礼在美国哈佛大学桑德斯剧院举行,搞笑诺贝尔奖始于1991年,旨在表彰有趣的科研成果。今年的主题是“心”,组织者表示,这一主题适用于各种各样的事情,此次共颁发了最新搞笑诺贝尔奖获奖名单,他们的研究看上去十分好笑,但却引人深思。以下是获奖名单及研究成果: 1、医......
●  电镜法和RT-PCR检测诺瓦克病毒的比较
元素百科资讯频道:本文主要探讨电镜法和RT-PCR检测诺瓦克病毒的比较。目前用于诺瓦克病毒的检测方法主要有电镜及RT-PCR。但是电镜检测的灵敏度比较低, 还不能直接应用于环境样本中病毒的检测, 并且操作繁琐、成本较高。 RT-PCR 由于其高灵敏度和特异性, 目前被公认为是用于环境样本中诺瓦克病毒检测的最好方法。 诺瓦克病毒确实可以通过电镜观察进行检测。 但是如上文所述,电......

您确定要从购物车中移除吗???