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生物计算机是用活细胞制造

发布时间:2021-04-13 21:19编辑:小狐阅读: 916次 手机阅读

日前,西班牙庞培·法布拉大学的一个研究小组设计出的生物计算机,能够在纸片上打印细胞,这项最新研究报告发表在近期出版的《自然·通讯》杂志上。

计算机并不是新鲜事物,人们生活中已广泛使用平板电脑、笔记本电脑、智能手机。然而,尽管计算机在人们的日常生活中已普及,但作为生物标记处理以及识别某些疾病的用途却非常有限。

为了填补这一空白,研究人员开始涉足生物计算机,与主板和内存不同的是,生物计算机是用活细胞制造,也不使用电力,而是使用来自蛋白质或者DNA等分子的化学输入来处理数据。只要第一个细胞被编程,培育数十亿个相同的细胞就很容易,成本也很低,且比标准电子设备更加精准可靠。当然,要让生物计算机达到智能手机的便捷高效性,仍有很长的路需要探索前行。

相较于之前的生物计算机过于复杂,难以脱离实验室环境进行操作,仅能在严格的条件下工作的短板,庞培·法布拉大学的这支研究团队将活细胞“打印”在纸上的方法,实际上是创造了一种可以在任何环境都使用的生物计算机,而且令人难以置信的是,这些保存在纸上的细胞可以活得很好,并能够继续正常地新陈代谢,释放生物信号,传递到邻近的细胞。

为什么选择在纸上打印呢?研究人员的解释是:纸张便宜,易于大规模使用,复制成本低。研究报告第一西拉·莫加斯·迪兹说:“我们想设计一个可扩展生物计算机模型,其原理基于类似打印T恤衫的打印,我们用图纸制作模具,使用不同细胞墨水浸泡,就像缓冲器一样,细胞打印在纸张上,它们就逐渐沉淀下来。”

据悉,这一“活电脑”工作原理十分简单,使用几种元素,通过改变元素序列,将细胞被打印在纸张上,从而可能改变生物计算机的整体功能。细胞序列是软件,细胞自身是硬件,而纸张则是承载这些细胞的物理基质。

该研究团队认为,这一研究成果拥有广泛的潜在应用前景。目前,研究团队已设计出能够测量各种不同参数的生物传感器,应用方面则包括依据重金属浓度来显示点数量多少的汞方法和妇产子痫前期诊断检查。□据《科普时报》

本文相关词条概念解析:

细胞

细胞(英文名:cell)是生物体基本的结构和功能单位。已知除病毒之外的所有生物均由细胞所组成,但病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。一般来说,细菌等绝大部分微生物以及原生动物由一个细胞组成,即单细胞生物;高等植物与高等动物则是多细胞生物。细胞可分为两类:原核细胞、真核细胞。但也有人提出应分为三类,即把原属于原核细胞的古核细胞独立出来作为与之并列的一类。研究细胞的学科称为细胞生物学。世界上现存最大的细胞为鸵鸟的卵子。细胞体形极微,在显微镜下始能窥见,形状多种多样。主要由细胞核与细胞质构成,表面有细胞膜。高等植物细胞膜外有细胞壁,细胞质中常有质体,体内有叶绿体和液泡,还有线粒体。动物细胞无细胞壁,细胞质中常有中心体,而高等植物细胞中则无。细胞有运动、营养和繁殖等机能。

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