生物納米計算機

(2009-以色列)

技術(shù)簡介：

最近幾十年，生物數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量產(chǎn)生了爆炸式的增長，包括人的基因組序列和高輸出量的基因表達式化驗。從表面看來，這些方面的發(fā)展為生物反應(yīng)過程積累了豐富的知識，這些知識可以讓我們更好地理解疾病的因果關(guān)系。我們可以預(yù)見，通過能夠分析和響應(yīng)內(nèi)生生物信號的分子系統(tǒng)，可以幫助我們在分子水平上實施診斷方法和治療方法。

魏茨曼科學(xué)院的研究者們發(fā)明了一種新的自治的分子級水平的計算機，這種計算機可以通過編程來檢查疾病癥狀，根據(jù)醫(yī)學(xué)知識診斷這些癥狀，并根據(jù)診斷結(jié)果開出在合適時間服用的合適劑量。這種計算機的可操作性在活體外簡化疾病的分子模型中得到了驗證。疾病模型由幾種分子級疾病病因組合構(gòu)成，包括基因的過表達和欠表達，顯現(xiàn)癌癥或遺傳病的基因變異。診斷的規(guī)則將醫(yī)學(xué)知識編碼成簡化的形式，這些規(guī)則控制著計算機的操作。例如，對于某一種疾病(如某一種癌癥)，診斷規(guī)則應(yīng)該表示為：如果基因A和基因B欠表達，基因C和基因D過表達，則控制單鏈DNA分子X(X是一種基于反義DNA的藥物)，專門用來治療所診斷的疾病。除了醫(yī)學(xué)應(yīng)用，這些系統(tǒng)如果在活體外操作，則可以探測出單細胞的mRNA的水平。因此，它可以成為科研上度量mRNA的水平的重要工具。

技術(shù)優(yōu)勢：

1.這種分子級水平的計算機可以通過編程來檢查診斷疾病，并在合適時間給予合適劑量的必需藥品。這種計算機在簡化分子模型中通過驗證具有可操作性，這些分子模型包括基因的過表達和欠表達，顯示癌癥和遺傳病的基因變異；2.在以研究為目的的實驗中，分子計算機可作為一種很重要的工具測試mRNA的水平和它們的組合。

應(yīng)用領(lǐng)域：

1.癌癥和其它基因表達式改變導(dǎo)致的疾病的治療方法和診斷方法；2.在多種領(lǐng)域中新的研究工具，例如分子細胞生物學(xué)和癌癥研究。