科學家開發(fā)可執(zhí)行復雜功能的細胞生物計算機

近日，發(fā)表在《Nature Communications》上的一項新研究中，來自以色列理工學院和麻省理工學院的科學家共同合作，將電氣工程概念與生物工程工具結合在一起，首次在活細胞中創(chuàng)造出用于執(zhí)行人工神經回路等復雜功能的細胞“生物計算機”。

研究團隊通過將質粒上的基因設計成一臺簡單的計算機，即人工神經網(wǎng)絡。然后，將新方法與現(xiàn)有的基因工程方法相結合，設計了合成計算電路，并將神經形態(tài)電子學的概念應用到細菌細胞中，創(chuàng)造出可以使用人工智能算法訓練的細菌細胞。這些細胞可以動態(tài)重新編程，在執(zhí)行“或”與“和”功能之間進行切換，以在不同條件下執(zhí)行不同操作。此外，研究人員成功利用細胞對梯度的自然感知特性，制造了一個模數(shù)轉換器，這是一種能報告特定分子濃度是“低”“中”還是“高”的細胞，這種傳感器可以用于遞送正確劑量的藥物，包括癌癥免疫治療和糖尿病藥物。

總之，創(chuàng)建和控制細胞過程的能力為更復雜的編程鋪平了道路，為生物制造和治療領域提供了有價值的線索。

論文鏈接：https://dx.doi.org/10.1038/s41467-022-33288-8

  注：此研究結果摘自《Nature Communications》，文章內容不代表本網(wǎng)站觀點和立場，僅供參考。

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