以色列科學家研制出診治癌癥的DNA計算機模型
2006-12-29 04:12:08
新華網倫敦5月1日專電(記者曹麗君)以色列科學家在29日出版的《自然》雜志上報告說,他們用脫氧核糖核酸(DNA)制成了一種能診斷和治療癌癥的超微型生物計算機模型。 盡管這種計算機目前還只能在試管中的特定環境下用于實驗研究,但它為DNA計算機未來在醫學領域的應用開辟了道路。
新華網倫敦5月1日專電(記者曹麗君)以色列科學家在29日出版的《自然》雜志上報告說,他們用脫氧核糖核酸(DNA)制成了一種能診斷和治療癌癥的超微型生物計算機模型。
盡管這種計算機目前還只能在試管中的特定環境下用于實驗研究,但它為DNA計算機未來在醫學領域的應用開辟了道路。
與由芯片和電路組成的傳統計算機不同,DNA計算機的原材料是人工制作的DNA片斷;傳統計算機是將數據轉化成0和1后再進行處理,而DNA計算機則是將數據轉化成堿基序列;傳統計算機依靠電信號來控制,而DNA計算機則通過控制DNA分子間的生化反應來完成運算。
由以色列魏茨曼研究所研制的這種DNA計算機只有幾個納米大,它能察覺到細胞中信使核糖核酸(mRNA)的異常。信使RNA的作用是充當DNA生成蛋白質的中間媒介,傳遞遺傳信息。在試管實驗中,該計算機對與肺癌和前列腺癌相關的異常信使RNA非常敏感。在發現異常的信使RNA后,它便釋放出由DNA控制生成的抗癌藥,這種藥物能抑制與腫瘤相關的基因表達。
DNA計算機的研制尚處起步階段,要將其應用到臨床可能還需要等待數十年。但是,美國威斯康星大學的DNA計算機專家勞埃德·史密斯說:“這種新型計算機是第一種使用DNA做原料并釋放DNA藥物的計算機,首次實現了輸入和輸出的生物化。這就意味著它能夠與活的生物系統相融合。”
目前,這種計算機只能在特殊的鹽溶液中發揮作用。研究人員指出,要用它來真正診治癌癥,還必須解決許多難題,其中最重要的就是使其在生物環境中持續工作。
研究人員預測,未來的DNA計算機要比目前這種樣機復雜得多。它應該能夠識別與癌癥相關的多種分子,而不僅是信使RNA。另外,它還能釋放多種藥物,而不只限于DNA藥品。在這種計算機真正用于臨床之前,還必須進行組織培養液、低等生物、哺乳動物和人體試驗。
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