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:
●  白藜芦醇有传说中那么神奇吗?
元素百科资讯频道:适当的饮用葡萄酒对人的身心健康非常有益,大家都知道葡萄酒具有“抗癌抗衰老”、“保护心血管”等神奇功效。而葡萄酒中含有的白藜芦醇是否对人体有好处呢?白藜芦醇是否有如传说中那么神奇? 白藜芦醇为什么会“火” 白藜芦醇是一种多酚类化合物,最早在1940年由日本人从一种植物白藜芦的根部分离得到。后来......
●  木瓜蛋白酶是什么?木瓜蛋白酶的应用和溶解性
木瓜蛋白酶是什么?木瓜蛋白酶的应用有哪些?木瓜蛋白酶的溶解性怎么样?化学词典里说:木瓜蛋白酶,中文别名瓜酵素;番木瓜酶;木瓜胶液;木瓜酶,英文名Papain,CAS号为9001-73-4,分子量21000,为乳白色至微黄色粉末,具有木瓜特有的气味,稍具有吸湿性。 木瓜蛋白酶是什么? 木瓜蛋白酶是一种含巯基(-SH)肽链内切酶,具有蛋白酶和酯酶的活性,有较广泛的特异性,对动植物蛋白、多肽......
●  如何应对艾滋病感染?
元素百科编辑谈谈:如何应对艾滋病感染?艾滋病( acquired immune deficiency syndrome,AIDS),又名获得性免疫缺陷综合征,是由人类免疫缺陷病毒( human immune deficiency virus,HIV) 感染引起的以T 细胞功能缺陷为主的一种混合免疫缺陷病,是一种病死率极高的严重传染病。 全球艾滋病感染情况 自1981年首次在美国同性恋人......

您确定要从购物车中移除吗???