哺乳动物细胞

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多功能血细胞计数器是由数字处理芯片、集成电路，以及显示屏、按键组成，与各种显微镜配合使用，由微电脑进行自动分类计数的数字化专用产品，能对骨多功能血细胞计数器髓细胞、外周血细胞、小巨核细胞进行全面的分类计数并自动计算出各项指标，能对细胞化学染色后的积分进行计算，并兼有常用的四则运算。 哺乳动物细胞现在能够执行电子计算机的功能：进行逻辑运算。来自瑞士的研究人员给细胞装配了一个复杂的基因网络使得它不仅仅能完成如1加1的简单任务。相关研究论文发表在6月3日的《自然》（Nature）杂志上。 这项研究由来自瑞士苏黎世联邦理工学院生物系统系生物技术与生物工程学教授Martin Fussenegger领导。在文章中，研究人员构建了一个能够执行逻辑运算的基因网络，并由此启动了特异的代谢步骤。“我们开发出了第一个真正的细胞计算器，”Fussenegger说。 利用生物成分，研究人员开发出了一套不同的元件可在不同的组合中相互连接，并随后执行逻辑运算。这些术语称之为“逻辑门”的电路元件利用了苹果分子根皮（phloretin）和抗生素红霉素作为输入信号。基于布尔逻辑（Boolean logic）进行计算。 通过组合和相互连接几个逻辑门，生物技术人员最终获得了“半加器”（ “half-adder）和“半减器”（ half-subtractor），这两种计算机技术中的中心电路元件。半加器是一种基本的数字电路可以合计二进制数；另一方面，半减器负责减去它们。这两种元件存在于每个数字计算器中，负责执行大部分的运算。在细胞结构试验中，两个生物计算机元件生成了实质的结果。 其他一些科学家已经在酵母和细菌中实现了不同的电路元件。在新系统中，所有都存在于单个细胞里，基于哺乳动物细胞的复杂性其轻易就超越了酵母和细菌。 相比于改变细菌或酵母细胞，研究人员因此更加接近治疗应用。对于Fussenegger教授而言，可以想象如果有必要，细胞计算器可在遥远的未来和步骤中用于监控患者的新陈代谢。可将这些智能细胞植入到糖尿病患者体内，例如通过开发一个电路识别疾病相关代谢产物，调控具治疗效应物质的释放，例如胰岛素。然而目前研究人员离这样的应用仍相距甚远。

可植入人体作为生物计算机来诊断疾病、管理药物 中国科技网讯 忘掉智能手机吧，智能手臂不是更酷么？有朝一日，能够进行简单运算的人体细胞会被植入你的体内，作为生物计算机来为你诊断疾病、管理药物或是搭建生物电子界面等。 瑞士联邦理工学院的马丁·富塞内格尔及其同事就朝这个梦想迈进了一大步。据《新科学家》网站6月6日报道，瑞士科研人员在两套胚胎肾细胞内，制成了两种关键的生物数字电路：半加器和半减器，它们能分别加上或减去两个二进制数。这是迄今为止制成的最复杂的生物电路，有望成为构建更先进电路的基石。相关研究报告发表在近期出版的《自然》杂志上。 富塞内格尔表示，虽然此前就曾开发过能进行简单计算的生物电路，但其多数由DNA分子或是细菌制成，很难被植入人类体内。为了使生物电路与基因疗法或细胞疗法等治疗途径挂钩，就需要在哺乳动物的细胞内建立这种电路。 普通电子计算机利用电子的存在或不存在代表1和0对信息进行编码，富塞内格尔等人则使用了细胞内自然生成的红霉素、抗生素和根皮素分子。它们能发挥输入的作用，在细胞内关闭或是开启相关反应。这一反应将导致红色或绿色荧光蛋白的生成，也标志着计算结果的产生。例如，在半加器所处的细胞内，两种分子同时存在将使其发出红光。这些反应的发生不会干扰细胞的一般功能，却允许它们在继续充当正常细胞的同时，也能“说”计算机的二进制语言。 细胞计算机却比电子计算机更加灵活，因为负责输入的分子和负责输出的蛋白都可被其他生物信号所取代，而传统的计算机只能局限于电子一种信号。这意味着生物计算机能够将由感染中获取的信号设置为输入功能，在输出时则能提供一种适当的治疗方法。此外，红色和绿色荧光蛋白等视觉信号也能发挥类似的作用，在致病因子出现时，皮肤就会发出红光。 植入人体内的细胞计算机甚至可与电子计算机直接进行交流，由于二者具有同样的逻辑，科学家希望电子计算机能和细胞更好地开展对话。事实上，研究团队已经进入了下一个阶段，其能够将决策性的逻辑编码进细胞，而不仅仅是生成一种反应。 然而，英国曼彻斯特城市大学的马廷·阿莫斯表示，由于一个细胞的输出功能并不能作为另一个细胞的输入功能，这一新途径是否能扩展至更大的计算电路仍待考证。科研人员面临的下一步挑战是如何更好地设计这些设备，以便其内部能够进行良好沟通。（张巍巍） 《科技日报》（2012-06-08 二版）