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蛋白质纳米“计算机”问世可带来影响细胞行为的能力

发布时间： 2023-05-31 12:50:01 来源：手机中国

(资料图)

【CNMO新闻】在计算机，尤其是超级计算机面前，我们的计算能力显得过于渺小。不过，在我们身体里，每分每秒都进行着大量的逻辑运算，如果能合理利用这些计算力，是不是可以对医疗产生积极影响？据CNMO了解，美国科学家研发出了蛋白质纳米“计算机”，并获得了影响细胞行为的能力。

据媒体报道，美国宾夕法尼亚州立大学团队创建了用作电路的第一个基于蛋白质的纳米计算代理。在相关论文中，研究人员描述了他们通过整合两个或对刺激作出反应的区域来设计目标蛋白。该目标蛋白可通过调整方向或空间位置来响应光和药物雷帕霉素。这对开发出下一代细胞疗法是好消息。

据悉，科学家设计直接产生所需作用的蛋白质，基于蛋白质的纳米计算代理直接响应刺激（输入），然后产生所需的动作（输出）。

研究人员研究细胞行为

测试中，团队将工程蛋白引入培养的活细胞中，再将培养的细胞暴露于刺激下。此前需要两个输入才能产生一个输出，但现在，新设计有两种可能的输出。如果先检测到雷帕霉素，然后是光，则细胞将采用一个取向角度；反之，则细胞会采用不同的取向角。

理论上来说，嵌入纳米计算代理的输入越多，不同组合可能导致的潜在结果就越多。输入可能包括物理或化学刺激，输出可能包括细胞行为的变化，如细胞方向、迁移、修饰基因表达和免疫细胞对癌细胞的细胞毒性。

业内人士指出，这种实验性概念验证为开发更复杂的纳米计算代理打开了大门。这一研究成果可能成为下一代细胞疗法的基础，用于治疗多种疾病，如自身免疫性疾病、糖尿病、神经损伤甚至癌症。

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