可注射的生物计算机随着DNA逻辑门的突破而变得越来越近

   日期:2025-06-29     来源:本站    作者:admin    浏览:91    
核心提示:可注射的生物计算机随着DNA逻辑门的突破而变得越来越近  基于DNA的逻辑门,“对一个或多个二元投入进行逻辑操作”的小型计算设

可注射的生物计算机随着DNA逻辑门的突破而变得越来越近

  基于DNA的逻辑门,“对一个或多个二元投入进行逻辑操作”的小型计算设备,可以进行人体内部的计算或任何生物的任何生物,这是首次构建的,并且该作品为生活带来了一天的前景,可以使人能够创造出可注入的生物计算机,以识别出在范围内,并杀死了范围,并杀死了脑部,并杀死了脑部,并杀死了现实的时代,这些计算机是实现的,这些计算机是在现实中的,这些计算机是在现实中的,这些计算机是在现实中的,并能够实现时空的时间。

  “ [未来]生物计算机会在体内感觉到生物标志物,并立即通过释放对疾病的反应而做出反应,”以色列希伯来耶路撒冷大学的伊塔玛·威尔纳(Itamar Willner)说。

  新的逻辑门是由DNA及其互补链的短链形成的,它们与一些简单的分子机械结合使用,这意味着它们能够模仿其更流行和众所周知的电子计算机等效物 - 晶体管。在团队最新的实验中,两个DNA链充当输入,每个DNA链在存在时代表一个1,或者在缺失时为0。对它们的存在或不存在的响应代表输出,这也可能是当今二进制计算机平台的DNA等效的1或0。

  以“独家或XOR门为逻辑门”为例。当两个输入中的任何一个中的任何一个中的任何一个,但两者都存在或两者都不存在时,它会产生输出。为了将DNA版本投入测试,Willner和他的团队在两个互补的链中添加了分子,这些互补的链条使它们在孤立的情况下呈荧光,代表逻辑1作为输出。但是,当两者都存在时,互补的链组合并淬灭了荧光,代表0输出。

  基于DNA的生物计算机的优点之一是,如果不同类型的逻辑门用不同的成分表示,则可以并行进行计算。该团队通过将XOR成分与其他两个大门一起将XOR成分扔到试管中来测试这一过程,以产生二进制加法和减法中涉及的第一个步骤。

  团队还能够创建按顺序计算的逻辑门。这里的诀窍是使第一个门的输出成为一个新的DNA字符串,可以用作第二门的输入,依此类推。这种“级联门”允许进行更复杂的计算,例如加法和减法所需的整个步骤集,或提供多步毒品治疗。

  以前的基于DNA的生物计算机仅使用一次DNA链,往往会放慢速度,因此随着时间的流逝而耗尽。威尔纳(Willner)和他的团队所声称的一个重大进步是,他们的DNA链改革之后,每一步都可以轻松进行长时间的计算。

  威尔纳说,即使是单个逻辑门也可能具有有用的医疗应用程序。他的小组建造并测试了一个旨在减少血液关闭酶凝血酶活性的门,这可能导致头部受伤后脑损伤。栅极充当由凝血酶的存在触发的开关。门的一部分由连接到与凝血酶结合的分子相连的DNA链组成。如果存在凝血酶,则该分子会释放,否则它保持结合并惰性。这样的智能药物可以提前注入血液中,只有在需要时才能打开。

  较早的生物计算机的另一个问题是,它们使用酶来操纵DNA,因此仅在某些化学环境中起作用,而在某些化学环境中则无法轻易地体内复制,而今天,威尔纳(Willner)的团队使用了类似DNA的分子来完成这项工作。

  “不含酶,它具有未来的诊断和医疗应用中的潜力,”以色列Rehovot的魏兹曼科学学院的本尼·吉尔(Benny Gil)说,他对新的门系统印象深刻,但认识到,这将需要多年的研究和开发才能创建真正的“智能药物”,从而利用该技术使医学受益。

 
打赏
 
更多>同类资讯

推荐图文
推荐资讯
点击排行