细胞

注册

 

发新话题 回复该主题

化学家开发出人工智能细胞在细胞水平上 [复制链接]

1#

一个国际化学家团队的最新研究开发了一种新型的人造智能细胞,它可以与体内其他细胞进行通讯交流,这将在智能药物领域具有广阔的应用前景,可在细胞水平上有针对性地治疗疾病。

研究人员解释说:“将来,像这样的人造细胞可以被工程化,以合成并提供针对不同生理状况或疾病而定制的特定治疗分子,而这些都是在体内的。”

人造智能细胞通过检测体内环境的变化来起作用。作为响应,人造细胞产生并释放一种蛋白质信号,该信号会影响体内其他细胞的行为。如图所示通过荧光显微镜以20倍放大倍数显示的人造智能细胞分化出的神经元。

这些人造细胞由脂肪分子和DNA产生,在细胞内部DNA转化为RNA并产生蛋白质,细胞外部的孔打开,并将蛋白质发送到邻近的活细胞中并对其产生影响。如图所示人工干细胞与神经干细胞之间的通讯交流。

我们可能会看到它们被用来检测和应对癌症,如果人造细胞检测到细菌感染,则可以使用抗生素,或者释放多巴胺,譬如帕金森氏病是因为缺乏多巴胺所致。如图所示人工细胞驱动神经元分化。

该最新研究结果论文,题为:“人工细胞驱动神经分化”,发表在最近一期的《科学进展》上。论文描述了一类新的遗传控制的、刺激性应答的人工细胞,它与神经元化学联系并促进神经干细胞的分化。人造细胞能够向工程化的人类胚胎肾(HEK)T细胞发送化学信息。人工细胞经过专门配制,可在生理条件下发挥作用,以利于将来构建可药用的人工细胞。如图所示用工程改造为响应的HEKT细胞系,证实了人造细胞的功能。

研究表明,人造细胞是在原位合成和按需释放化学信号的基础上,通过合成和传递针对局部生理条件定制的特定治疗分子,可以将人工细胞改造为超越典型的智能药物传递载体的功能。

研究人员说:“通过这种方式,可以以不使整个生物体内充满药物分子的方式迅速满足宿主的变化需求。”“我们的探索方式是,如果我们能够构建自己的人造细胞并将其放入生物体内,那么我们的人造细胞能够感知周围的环境,然后在适当的时间合成并释放所需的化学信号。得到我们希望天然细胞做的任何事情,那么这可能是一种非常有效的疗法。”

就像人工智能一样,人工智能细胞不具有具体生命;人工智能是从机器学习中提取出来的,而人工智能细胞是从生物提取出来的,以创建活细胞的功能,使用后不繁殖和分解。

研究人员说,“如果您的人造智能细胞能够在非常局限的环境中,评估出多巴胺的水平,然后当该水平降至所需水平以下时,它会合成多一些巴胺并释放它,这将是一种非常有效的应对具体疾病的一个方式。”

研究人员说,这听起来像是科幻小说,但他们相信人造智能细胞可以用于一种可以实时监测变化情况的有针对性的、个性化的药物。

研究人员们透露了他们在这项不平凡的研究中的不平常的境地:“很多人认为这是不可能的……人们一听说这个项目就翻白眼,是的,对某些人来说,为什么要尝试做一些听起来就是像科幻小说般的研究项目?但它确实奏效了……这是真的,天空就是这样没有极限。”

研究人员指出,人造细胞的主要优点之一是能够从头开始为特定目的而设计它们,这使它们比起将活菌用于类似目的更容易预测和控制。在不久的将来,医生可以通过有目地在人体内分配放置人造智能细胞,在细胞水平上靶向疾病,真正的“有的放矢”地来治疗疾病。

研究人员还认为:“这项工作开始在弥合理论上的“细胞生命是什么”,与实用的有用技术类型的研究之间的鸿沟。

参考文章:“Artificialcellsdriveneuraldifferentiation”出版刊物:《ScienceAdvances》DOI:DOI:10./sciadv.abb量子认知

简介科学新知识,敬请热心来

分享 转发
TOP
发新话题 回复该主题