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科学家开发可执行复杂功能的细胞生物计算机

近日,发表在《Nature Communications》上的一项新研究中,来自以色列理工学院和麻省理工学院的科学家共同合作,将电气工程概念与生物工程工具结合在一起,首次在活细胞中创造出用于执行人工神经回路等复杂功能的细胞“生物计算机”。


研究团队通过将质粒上的基因设计成一台简单的计算机,即人工神经网络。然后,将新方法与现有的基因工程方法相结合,设计了合成计算电路,并将神经形态电子学的概念应用到细菌细胞中,创造出可以使用人工智能算法训练的细菌细胞。这些细胞可以动态重新编程,在执行“或”与“和”功能之间进行切换,以在不同条件下执行不同操作。此外,研究人员成功利用细胞对梯度的自然感知特性,制造了一个模数转换器,这是一种能报告特定分子浓度是“低”“中”还是“高”的细胞,这种传感器可以用于递送正确剂量的药物,包括癌症免疫治疗和糖尿病药物。


总之,创建和控制细胞过程的能力为更复杂的编程铺平了道路,为生物制造和治疗领域提供了有价值的线索。


论文链接:https://dx.doi.org/10.1038/s41467-022-33288-8


  注:此研究结果摘自《Nature Communications》,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。


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