以色列希伯来大学科学家开发出一种全新方法,能将人类细胞编程为微型计算机,使其自主执行运算并作出决策。这一突破有望催生更智能的治疗细胞,可精准打击癌症等顽疾。相关论文发表于新一期《自然·通讯》杂志。
进行生物计算的细胞艺术图。图片来源:以色列希伯来大学/AI生成插图
长期以来,科学家一直梦想赋予细胞识别疾病并自动应答的能力。然而,引入外源遗传模块往往会加重细胞的代谢负荷、大量消耗自身资源。在最新研究中,团队独辟蹊径,提出了一套模块化设计框架,在细胞内创造出可处理信息、遵循复杂指令且易于扩展的人工遗传系统。
其秘诀在于一种名为RNA反式剪接的过程,它能让遗传信息片段与团队设计的天然及人工调控元件精巧地融为一体。这些元件中有一类酷似生物处理器的特殊分子,能根据预设的遗传程序,对关键遗传元件进行工程化调控,进而精准触发指定基因的表达。由于能以复杂运算的方式并行处理多路信号,整套系统的效率远胜以往设计。
该系统还内置了一个“全加法器”,可执行简单的二进制数学运算,宛如计算机处理器中的运算单元。该系统还包括一款生物版本的“多路复用器”——一种能从多个输入信号中遴选其一并转发的电子元件,并借由不同色彩的荧光蛋白,追踪信号的一举一动。尤为巧妙的是,系统自带安全功能:一旦细胞检测到无效或过载的配置,便会发出特殊的警示信号,未来有望通过触发保护性反应来防范医疗差错。
团队展望,有朝一日,这项技术可用来创造智能治疗细胞,使其不断监测周边环境并作出相应反应。为验证这一构想,团队对人类细胞进行编程,令其产生白细胞介素-15。这是一种免疫系统蛋白,能激活抗癌免疫细胞,使其更加“骁勇善战”。
团队表示,随着技术日趋成熟,未来的药物或许可像设计软件一样,运用生物“代码”来指示细胞何时、如何诊断并应对疾病。
以色列希伯来大学科学家开发出一种全新方法,能将人类细胞编程为微型计算机,使其自主执行运算并作出决策。这一突破有望催生更智能的治疗细胞,可精准打击癌症等顽疾。相关论文发表于新一期《自然·通讯》杂志。
进行生物计算的细胞艺术图。图片来源:以色列希伯来大学/AI生成插图
长期以来,科学家一直梦想赋予细胞识别疾病并自动应答的能力。然而,引入外源遗传模块往往会加重细胞的代谢负荷、大量消耗自身资源。在最新研究中,团队独辟蹊径,提出了一套模块化设计框架,在细胞内创造出可处理信息、遵循复杂指令且易于扩展的人工遗传系统。
其秘诀在于一种名为RNA反式剪接的过程,它能让遗传信息片段与团队设计的天然及人工调控元件精巧地融为一体。这些元件中有一类酷似生物处理器的特殊分子,能根据预设的遗传程序,对关键遗传元件进行工程化调控,进而精准触发指定基因的表达。由于能以复杂运算的方式并行处理多路信号,整套系统的效率远胜以往设计。
该系统还内置了一个“全加法器”,可执行简单的二进制数学运算,宛如计算机处理器中的运算单元。该系统还包括一款生物版本的“多路复用器”——一种能从多个输入信号中遴选其一并转发的电子元件,并借由不同色彩的荧光蛋白,追踪信号的一举一动。尤为巧妙的是,系统自带安全功能:一旦细胞检测到无效或过载的配置,便会发出特殊的警示信号,未来有望通过触发保护性反应来防范医疗差错。
团队展望,有朝一日,这项技术可用来创造智能治疗细胞,使其不断监测周边环境并作出相应反应。为验证这一构想,团队对人类细胞进行编程,令其产生白细胞介素-15。这是一种免疫系统蛋白,能激活抗癌免疫细胞,使其更加“骁勇善战”。
团队表示,随着技术日趋成熟,未来的药物或许可像设计软件一样,运用生物“代码”来指示细胞何时、如何诊断并应对疾病。
3月17日,记者从陆军军医大学西南医院获悉,该院消化内科教授陈磊团队联合陆军军医大学教授张定林首次提出,活性氧响应性纳米材料能够把程序性死亡配体-1蛋白精准传递到肠道炎症部位,有效缓解肠炎 3月21日是世界睡眠日,中国主题为“健康睡眠 人人共享”。近日发布的《2023年中国居民睡眠白皮书》显示,我国居民平均睡眠时长6.75小时,平均在零点后入睡,夜间睡眠时长普遍偏短。你是否有睡眠困扰 3月21日记者从中国科学技术大学获悉,该校物理学院张斗国教授课题组,提出并实现了一种基于矢量光场调控原理的动量空间偏振滤波器件。科研人员将该滤波器件安装于传统无标记光学显微镜的出射端, 人类的语言自产生以来,就不断演化发展。发音、词汇、语法的演变过程,是语言学家较为关注的领域。语言演化的根本动力是什么,演化又呈现出怎样的规律?我国科学家主导的一项心理学研究显示,人类的某 联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新发布的评估报告显示,全球温升预计在2021年至2040年内达到1.5℃。报告指出,自IPCC第五次评估报告发布以来,全球减缓气候变化的政策和法律不断增多,但实施 3月22日,在2024低碳建筑产业论坛上,北京首例负碳示范建筑——首程时代中心负碳示范建筑正式亮相。活动现场,中国建筑节能协会、北京绿色交易所分别授予首程时代中心负碳示范建筑“零 。本文链接:编程化人类细胞能自主执行计算和决策http://www.sushuapos.com/show-2-16758-0.html
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