可控蛋白质功能的纳米“计算机”研制成功

科技日报北京11月18日电 (记者张梦然)创建用于精准医疗的纳米级计算机,长期以来一直是许多科学家和医疗机构的梦想。现在,美国宾夕法尼亚州立大学研究人员首次研制出一种纳米“计算机”,可控制参与细胞运动和癌症转移的特定蛋白质的功能。这项发表在16日《自然·通讯》上的研究,为构建用于癌症和其他疾病的复杂设备铺平了道路。 宾夕法尼亚州立大学医学院尼古莱·多霍利安教授及其同事创造了一个类似晶体管的“逻辑门”,可执行计算操作,由多个输入控制一个输出。 多霍利安称,这个逻辑门是一个重要的里程碑,因为它展示了在蛋白质中嵌入条件去操作并控制其功能的能力。这将给更深入地了解人类生物学和疾病,以及精准疗法的开发带来可能性。 逻辑门包括两个传感器域,旨在响应两个输入——光和药物雷帕霉素。研究团队瞄准了蛋白质焦点黏附激酶(FAK),因为它涉及细胞黏附和运动,这是转移性癌症发展的初始步骤。 研究人员首先在编码FAK基因中引入一个名为uniRa......阅读全文

从棋盘走向蛋白质会带来更有效的疫苗?

科学家已成功将强化学习应用于分子生物学的挑战:美国华盛顿大学研究人员开发出一款功能强大的新型蛋白质设计软件,该软件改编自一种被证明擅长棋盘游戏(如国际象棋和围棋)的策略。实验发现,用新方法制造的蛋白质能更有效地在小鼠体内产生有用抗体。发表在最新一期《科学》杂志上的研究结果,可能会很快带来更有效的疫苗

计算机算法预测分子气味

这不是一件可被嗤之以鼻的事情。计算机破解了一道困扰化学家几个世纪的难题:从分子的结构预测它的味道。这一壮举或许使香水制造商和味道专家得以在试验和错误大大减少的情况下创造新产品。相关成果日前发表于生命科学预印本网站bioRxiv。和结果可通过分析光波长或声音被预测出来的视觉和听觉不同,人类的嗅觉一直很

无需电力,新型计算机“气动”

一种由玻璃和硅树脂制成的气动计算机利用压力替代电力编码数据。它可以使芯片大小的设备执行通常由实验室技术人员完成的程序。6月2日,相关论文发表于《科学进展》。几十年来,人们一直在追求更小、更便宜、更便携的芯片实验室设备,以替代用笨重的玻璃器皿手工进行常规生物化学实验。虽然一些生物化学实验已经小型化,包

酶标仪数据的计算机处理

摘要 目的  通过计算机串口接收酶标仪RS232接口输出的数据,并将其转变成实际的OD值,利用判读公式对OD值进行判读,最终与相应的病员资料挂接,存入数据库中,实现酶标仪数据的计算机管理。  方法  用Microsoft Visual FoxPro 6.0中文版(或Microsoft Visual

MXene/蛋白质纳米复合材料基压力感测器的研究

  具有优异感测性能的柔性、透气、可降解的压力感测器在可穿戴器件、健康监测以及人工智能等领域持续吸引着巨大的关注。这类压力感测器不仅轻质灵活,还有利于减少电子垃圾、可对环境保护产生积极影响。然而,传统的塑料或者弹性体衬底却在渗透性、舒适度、力学匹配度以及降解性等方面对此类器件产生了负面的影响,严重限

新型“化骨绵掌”——纳米级细胞蛋白质水平调控平台

  莱斯大学的化学和生物分子工程师Laura Segatori师从双功能识别系统“NanoDeg”创始人Lara Pferdehirt博士(本科)和Wenting Zhao博士(研究生)。该系统允许操作者靶向细胞特定蛋白质,通过加速蛋白水解,控制靶蛋白翻译后的水平,严格调节它们的降解。  这种“即插

科学家应用同步辐射技术揭示纳米材料蛋白质冠界面结构

  纳米材料进入机体后,不可避免会吸附体液中的蛋白质分子,形成纳米材料-蛋白质冠(nanoparticle-protein corona),对纳米材料生物学效应及其生物医学应用产生重大影响。因此,研究纳米材料与蛋白质作用的界面结构有着重要意义。   目前,如何解析纳米材料与蛋白质作用的界面结构

直接分辨单个氨基酸分子小小纳米孔破解蛋白质测序难题

蛋白质是生命活动的主要承担者。测量组成蛋白质的氨基酸的排列顺序被称为蛋白质测序。由于缺乏普适、高效的测序技术,人类对蛋白质的了解还极其有限,生命世界的诸多奥秘仍待破解。近日,浙江大学化学系冯建东团队提出了基于固体纳米孔的氨基酸识别方法。他们构建了直径为1纳米左右的人工纳米孔,可进行单个氨基酸分子的精

直接分辨单个氨基酸分子小小纳米孔破解蛋白质测序难题

蛋白质是生命活动的主要承担者。测量组成蛋白质的氨基酸的排列顺序被称为蛋白质测序。由于缺乏普适、高效的测序技术,人类对蛋白质的了解还极其有限,生命世界的诸多奥秘仍待破解。近日,浙江大学化学系冯建东团队提出了基于固体纳米孔的氨基酸识别方法。他们构建了直径为1纳米左右的人工纳米孔,可进行单个氨基酸分子的精

上海有机所等在淀粉样蛋白质纳米材料研究中取得进展

  淀粉样聚集体是蛋白质/多肽高度有序自组装排列形成的复合体。其产生不仅与多种人类重大疾病(如阿尔兹海默症、渐动人症及帕金森症等)密切相关,也直接参与到多个重要的生物学过程(如长程记忆、激素的调控及细胞坏死等)中。除了其重要的病理及生理作用外,淀粉样聚集体由于其结构的高度有序性、稳定性及生物相容性,

南京大学研究团队实现纳米孔蛋白质组学重大突破

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509528.shtm蛋白质是生命活动的执行者,由20种天然存在的蛋白质氨基酸构成。与高歌猛进的DNA测序技术相比,高灵敏、高通量的蛋白质测序技术的发展严重滞后,目前仅Edman降解法和质谱法能做到蛋白质测

量子计算机优势首次获确证

  据美国每日科学网站近日报道,来自德国、美国和加拿大的科学家携手,首次证明了量子计算机相对传统计算机的优势,其原因在于:量子算法利用了量子物理学的非定域性。最新研究为量子计算机的发展奠定了新基础。  传统计算机遵循经典物理学定律,建立在二进制数字0与1的基础上,它们存储这些数字并用于数学运算。在传

量子计算机呼之欲出

  5量子比特、10量子比特、50量子比特,一场激烈竞逐正在量子计算领域上演。  量子计算全球竞逐  2017年上半年,中国科学家发布世界首台超越早期传统计算机的光量子计算机,实现10个超导量子比特纠缠,在操纵质量上也是全球领先。2017年底,美国IBM公司宣布推出全球首款50量子比特的量子计算原型

AI能让计算机直观学习思考

  科学家们正尝试解决人与机器之间的差距问题。英国《自然·人类行为》上发表的一项研究指出,一个人工智能(AI)系统能以类似婴儿的方式学习物理世界的基本常识性规则。  “直观物理学”是体现智力的基础,使人们能够与物理世界进行真实的接触,这也是人类所谓“常识”的关键组成部分。人类在这方面具有先天优势,即

量子计算机商业应用展现前景

  据4月9日加拿大媒体消息,位于大温哥华地区本拿比市的量子计算机公司(D-Wave Systems Inc),获得美国国防公司洛克希德·马丁公司投资1000万美元订单,开发量子计算机。这也是该公司两年前获得洛马公司订单后,再次获得世界最大的航空航天及国防科技巨臂的青睐,洛马公司这次是将D-Wa

计算机辅助鉴定药物代谢产物

随着分析仪器的发展,单个代谢样品中即可检测到成千甚至上万个化合物,如此庞大的数据亟需无监督的自动化鉴定过程。计算机的引入有效解决了大数据处理难题,同时加速了无标准谱图化合物的解析过程,在一定程度上实现了药物代谢产物的自动化鉴定。计算机辅助鉴定方法多种多样,根据其工作原理,现分为化学结构数据库基础上的

赛默飞独家赞助2012第二届中国计算机蛋白质组学研讨会

  赛默飞科技(中国)独家赞助“2012第二届中国计算机蛋白质组学研讨会(CNCP)”。会议于2012年11月14日,在北京中国科学院计算机技术研究所举行。   会议由中国人类蛋白质组组织、中国科学院计算机技术研究所主办。会议宗旨是“学术小人物的学术盛会”,邀请的主要是一线做实际工作的人,是国

纳米服装,真的有纳米材料吗?

越来越多的高科技已经进入到我们日常生活之中,比如纳米服装。将纳米级的微粒覆盖在纤维表面或镶嵌在纤维甚至分子间隙间,利用纳米微粒表面积大、表面能高等特点,在物质表面形成一个均匀的、厚度极薄的(肉眼观察不到、手摸感觉不到)、间隙极小(小于100nm)的‘气雾状’保护层。使得常温下尺寸远远大于100nm的

苏州大学最新文章探寻碳纳米管与蛋白质相互作用

  由于碳纳米管本身具有诸多优异的物理化学性质, 已经在生物学和医学领域展现出潜在的应用前景。 从纳米科技的长期发展而言, 碳纳米管的安全应用及其潜在的毒理学评价显得非常重要。 众所周知, 碳纳米管用于载药、诊断或成像等生物医学领域时, 会与生物体内的各种蛋白质产生相互作用, 进而会改变碳纳米管自身

纳米电池

纳米电池为满足这一迫切需求,研究人员花了大量的心思在纳米尺度提升电池性能。Science杂志和知社学术圈上周就大幅度报道斯坦福大学崔屹教授的纳米电池,称其可能改变世界。这一尺度是如此的精细,小到几个原子、几个分子的细微运动,就可能改变一切。可是,我们怎么样才能在纳米尺度,探测原子、分子如此细微的变化

纳米硬度

  硬度(hardness)是评价材料力学性能的一种简单、的手段,已有百年的应用历史,但是,关于硬度的定义目前尚未统一。从作用形式上,可定义为“某一物体抵抗另一物体产生变形能力的度量”;从变形机理上,可定义为“抵抗弹性变形、塑性变形和破坏的能力”或“材料抵抗残余变形和破坏的能力”。无论如何定义,在测

以用DNA链造出纳米机器人-可注入活动物体内

  以色列巴伊兰大学研究人员成功地用DNA链造出了一种纳米机器人,它们能在活动物体内按照编制的程序执行逻辑操作,就像一种纳米机器人计算机。物理学家组织网近日报道了这一研究成果。研究人员把这些“机器人”注射到蟑螂体内,观察它们是怎样瞄准一个细胞来“工作”的。相关论

科学家用DNA链造出纳米机器人

  以色列巴伊兰大学研究人员成功地用DNA链造出了一种纳米机器人,它们能在活动物体内按照编制的程序执行逻辑操作,就像一种纳米机器人计算机。物理学家组织网近日报道了这一研究成果。研究人员把这些“机器人”注射到蟑螂体内,观察它们是怎样瞄准一个细胞来“工作”的。相关论文发表在最近出版的《自然·纳米技术》上

10-金纳米颗粒/Gold-nanoparticals/纳米金

10 金纳米颗粒/Gold nanoparticals/纳米金金纳米粒子是一种经典的纳米粒子,它的高催化活性和能通过自组装形成纳米结构的特点,使其应用在高级材料的制造上。自组装技术是指通过分子间特殊的相互作用,如静电吸引、氢键、疏水性缔合等组装成有序的纳米结构,实现高性能化和多功能化。TypeCat

复旦大学Cell子刊发表老年痴呆研究新成果

  来自复旦大学的研究人员通过计算机模拟结合实验研究,调查了羟基化碳纳米管对于淀粉样肽结构Aβ16–22的影响。研究论文发表在10月21日的《Biophysical Journal》杂志上。  复旦大学的韦广红(Guanghong Wei)教授是这篇论文的通讯作者。其主要从事蛋白质/多肽自组装(包括

苏州纳米构建金纳米棒@金纳米粒子手性螺旋超结构

  等离子体纳米粒子及其组装结构因为优异的光学特性在纳米科技中具有广泛应用,如超材料、生物传感器、光电器件等。精准构建等离子体纳米结构对于光学特性的深入研究意义重大,而精确调控等离子体纳米粒子的表面功能性质则是进一步获得复杂自组装体系的关键。目前借助各种物理和化学方法,可在纳米粒子表面的一定区域范围

巴西开发计算机模拟平台设计新药

  巴西国家科学计算实验室近日发布了巴西也是南半球首个帮助新药物设计的受体-配基分子对接模拟平台。这一免费的开放平台将有助于研发治疗艾滋病与南美锥虫病等疾病的药物。   治疗艾滋病、癌症等疾病的药物,要与细胞的特定蛋白质结合才能发挥疗效。与药物结合的细胞蛋白质被称为受体,受体与药物结合的分子

计算机程序助力脊柱外科手术

图片来源:Amir Manbachi   美国科学家报告称,他们设计的计算机程序可以帮助外科医生在实时手术过程中识别和标记脊柱节段,进而避免在错误的节段上手术造成的高昂代价和可能使人衰竭的后果。   目前的研究建立在之前所描述的算法基础上,该算法被称为“LevelCheck”。LevelC

培养箱仪器的计算机应用

    由于医学科学的深入发展,在人的各种体液,组织中不断发现与疾病有关的参量,因此各种物理、化学的定食测定在临床诊断中所占的地位日益提高。随着医学水平的提高,不只是对病人的检查,其他一防疾病、健康管理等方面都导致临床实验室工作量的急剧增加。依靠实验室工作人员的手工操作进行检验、抄写报告单已远远

X线计算机断层摄影的准备

  CT检查前病人的准备工作对于CT检查的成功与否起着至关重要的作用,以下是行CT检查前,病人须注意或必须准备的一般情况。  1.CT检查前,病人必须携带有关检查资料,包括以前检查的CT、MRI和常规X线检查的资料,以及其他临床检查资料。  2.检查的病人和陪伴家属进入CT室必须换鞋,保持CT室机房