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科学家首次造出人体细胞计算机 可治疗癌症
2019-04-18 18:21:21  出处:凤凰网科技  作者:霜叶 编辑:随心   点击可以复制本篇文章的标题和链接

北京时间4月18日消息,研究人员表示,他们已成功“制造”出一种功能更强大的类计算机人体细胞,它最终可用来监测人的健康状况,甚至可以用来治疗癌症和其他疾病。

利用基因编辑工具CRISPR-Cas9,研究人员能够使人体细胞的功能像计算机一样,“制造”他们所谓的“程序可扩展电路”。

苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系生物技术与生物工程教授马丁·弗森格(Martin Fussenegger)表示,“这种细胞计算机可能听起来像是非常具有颠覆性的创意,但事实并非如此。人体本身就是一台大型计算机。自远古以来,人体新陈代谢就一直在利用着数以万亿计细胞的计算能力。”

细胞像计算机一样工作,改变基因的表达,利用Cas9蛋白的一种特殊变体读取RNA序列,然后激活和抑制基因表达以产生某些蛋白质。

虽然在这里“技术”基于生物学原理,但它与计算机处理器的运行极其相似,根据期望的结果,细胞处理器可以被告知执行特定的操作。

通过控制“细胞计算机”的运行,这一技术不仅可以通过对某些化学过程或代谢产物作出反应来判断身体健康状况,还有助于人体对健康状况作出反应。

研究人员表示,例如,如果发现某种生物标志物长时间留在体内,这种现象可能表明癌症在转移。“生物计算机”可以锁定不断生长的肿瘤,并利用其功能将肿瘤“切除”。

研究人员称,这一技术与其他生物计算机的区别,在于其处理能力。科学家不仅考虑了单“台”生物计算机,还考虑了整个细胞网络——实际上就是一种类型的智能组织,可以大大提高处理能力。

弗森格表示,“一个微小的组织有数十亿个细胞组成,每个细胞都配有自己的双核处理器。从理论上说,这样的‘计算器官’具有的运算能力,将远远超过超级计算机,而能耗却要小得多。”

根据弗森格的设想,给细胞计算机供电将是异常简单的,“不同于超级计算机的是,这种计算机只需要一片面包就能获得所需的能耗”。

这一发现,标志着科学家在“制造”类计算机细胞、帮助改善人体健康状况方面取得了重大突破。以前的研究主要集中在使用蛋白质基因开关方面,科学家称蛋白质基因开关信息处理能力较低,一次只能处理一条命令。

研究人员表示,他们下一步的研究方向,将是增添能够处理更复杂命令和信息的多核处理器。

科学家首次造出人体细胞计算机 可治疗癌症

 

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