3D“最小活细胞”模拟细胞内部运作

科技日报北京1月23日电 (记者张梦然)据最新一期《细胞》杂志报道,美国科学家建立了一个基因组被剥离到了最基本要素的“最小活细胞”,以及一个反映其行为的细胞计算机模型。通过改进和测试该模型,科学家们表示正在开发一个用于预测基因组、生命条件或活细胞物理特性的变化将如何改变其功能的系统。美国伊利诺伊大学厄巴纳分校化学教授赞达·露西—舒尔滕说,最小细胞具有精简的基因组,这些基因组携带有复制DNA、生长、分裂和执行大多数其他定义生命的功能所必需的基因。研究人员说:“此处的新奇之处在于,我们开发了一个3D、完全动态的最小活细胞动力学模型,该模型模拟了实际细胞中发生的情况。”该模拟以原子尺度绘制出3D空间中数千个细胞成分的精确位置和化学特征。它跟踪这些分子在细胞中扩散并相遇需要多长时间,当它们扩散时会发生什么样的化学反应,以及每一步需要多少能量。为了构建最小细胞,美国加州克雷格·文特研究所(JCVI)科学家们转向最简单的活细胞支原体,这是一......阅读全文

人造细胞系统模拟自然细胞“交流场景”

  荷兰和瑞士科学家模仿眼睛内的光感受器,合成出一种具备人工细胞器且能对外部信号做出敏感反应的原细胞系统。他们还使用这些原细胞,模拟了自然细胞间的“交流场景”。这一进展为开发疾病新疗法和人造组织带来了可能。相关论文发表于新一期《先进材料》杂志。  生命的本质在于沟通。从微小的细菌,到复杂的多细胞生物

生物系统量子模拟首次实现

据澳大利亚墨尔本大学官网报道,该校理论家和高性能计算专家朱塞佩·巴卡副教授领导的团队,首次实现了生物系统的量子模拟,其规模足以准确模拟药物性能。团队利用美国“前沿”超级计算机的计算能力,开发出新软件,能准确预测由多达数十万个原子组成的分子系统的化学反应和物理性质,对分子行为提供高度精确的预测,并为计

美利用细菌细胞开发出模拟电路

  据物理学家组织网报道,受模拟电路的启发,麻省理工学院的工程师以一种非常新颖的方式,利用三个或更少的遗传“部件”,将细菌细胞转变成计算器,可进行对数、除法及取平方根等计算。该成果发表在近期的《自然》杂志网络版上。   数字电路一般赋值为0和1,两个符号之间不存在第三种符号,这对于执行逻辑功能,如

模拟大脑:细胞和电路融合成趋势

  据英国广播公司(BBC)网站近日报道,在坦桑尼亚举办的全球TED大会上,尼日利亚科学家艾加比展示了一款由小鼠神经元制成的人工智能计算设备模型,其拥有“嗅觉”,能识别出爆炸物以及疾病标记物的气味,可用于机场安检和疾病检测等领域。  研究人员表示,这款名为“Koniku Kore”的设备有望成为未来

人工环境中模拟出细胞周期

  日本科学家领导的研究团队最新一项细胞生物学研究报告称,在实验室生成的人造细胞,或可解释原始活细胞的复制能力是怎样形成的,即是说,细胞模型可以预测原始细胞周期。   人们将核糖体等具有部分细胞机能的人工颗粒叫做细胞模型。曾经,研究人员通过将蛋白质和脱氧核糖核酸(DNA)装到微小的脂类球中,生成了模

3D“最小活细胞”模拟细胞内部运作

科技日报北京1月23日电 (记者张梦然)据最新一期《细胞》杂志报道,美国科学家建立了一个基因组被剥离到了最基本要素的“最小活细胞”,以及一个反映其行为的细胞计算机模型。通过改进和测试该模型,科学家们表示正在开发一个用于预测基因组、生命条件或活细胞物理特性的变化将如何改变其功能的系统。美国伊利诺伊大学

新技术让生物分子模拟更快更准

  美国佛罗里达大学和巴西南马托格罗索州联邦大学的研究人员利用最先进的模拟技术评估了pH和氧化还原电势,或者说电子传递速率对生物分子的影响。此外,论文作者之一Vinícius Cruzeiro还利用图形处理器(GPU)硬件,使所需的计算处理时间显著缩短。最新开发的方法在美国物理联合会(AIP)出版集

机器学习可模拟优化秸秆生物炭制备调控

近日,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所种植废弃物清洁转化与高值利用团队构建了机器学习大数据模型,揭示了秸秆生物炭材料及其储能特性的构效关系,相关研究成果发表在《化学工程杂志》(Chemical Engineering Journal)上。生物炭因其可再生性和独特的理化特性是超级电容器电极的理

模拟生物生长的蛋白质电路获ZL

  亚利桑那大学工程师模拟生物生长发明的蛋白质电路制造工艺获得美国ZL。该制造工艺是生物工程的一项突破,通过将生物过程和无电镀铜沉积结合起来,制成了内部是铜、外部是蛋白质的绝缘导线,可用来构建电路,这将使微电子学产生巨大飞跃,或将完全改变微芯片制造的方向,使之进入生物组装时代。   该工艺的ZL号为

人工遗传回路模拟细胞如何选择“命运”

科技日报北京1月25日电 (记者张梦然)据最新一期《科学》杂志报道,美国加州理工学院研究人员开发出一种人工遗传回路,可展示细胞是如何选择其“命运”的。我们每个人开始时都是一个细胞,然后增殖成数万亿个细胞构成人体。尽管每个细胞都具有完全相同的遗传信息,但每个细胞也都发挥着特殊的功能:神经元控制着我们的

肽的应用细胞因子模拟肽

利用已知细胞因子的受体从肽库内筛选细胞因子模拟肽,2011年成为国内外研究的热点。国外已筛选到了人促红细胞生成素、人促血小板生成素、人生长激素、人神经生长因子及白介素-1等多种生长因子的模拟肽,这些模拟肽的氨基酸序列与其相应的细胞因子的氨基酸序列不同,但具有细胞因子的活性,并且具有相对分子质量小等优

国外“脾脏芯片”可深度模拟镰状细胞病

  美国麻省理工学院、新加坡南洋理工大学、法国巴斯德研究所的科研人员开发出一种微流控设备“脾脏芯片”,可模拟急性脾隔离现象。  这种设备采用模拟内皮间缝隙的S芯片和模拟巨噬细胞的M芯片两个模块来模拟脾的过滤功能,同时还有一个气体通道来控制各芯片的氧气浓度,以模拟人体内条件。研究发现,在20%的正常氧

世界首个模拟发电细胞“电器官”问世

   研究人员从电鳗身上获得灵感,研发出模拟发电细胞的超级电源。  图片来自网络  英国《自然》杂志12日发布了一项工程学最新进展:欧洲科学家报告了首个模拟发电细胞的“电器官”。这是一种利用生物相容性材料制成的柔性超级电源,灵感源于电鳗,符合软体机器人的需求,并将在移植物、可穿戴设备上发挥巨大潜力。

连续式生物反应模拟器系统配置

连续式生物反应模拟器系统配置:1.重复性:±1%。2.内置压力和温度传感器。3.集成嵌入式数据采集和实验日志。4.数据存储:云存储和本地存储可选。5.测量范围:10-4000 毫升/小时。6.瞬时气体流量测量范围:10~120 毫升/分。7.单台设备可同时支持六个通道开展厌氧发酵工艺模拟运行。8.支

生物分子模拟应用研究取得新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李国辉团队与中科院上海生物化学与细胞生物学研究所研究员杨巍维团队合作,通过分子动力学模拟的手段,解释了胶质瘤细胞中关键氨基酸的磷酸化过程对肿瘤细胞生长的影响,相关结果以共同通讯作者的形式发表于《分子细胞》(Molecular Cell)杂志。  杨巍维团队

跳动的生物机器人心脏可更好模拟瓣膜

美国麻省理工学院的研究人员将生物心脏和硅胶机器人泵结合在一起,创造了一种生物机器人心脏,它可以像真正的心脏一样跳动。1月10日发表在《设备》杂志上的这一成果可模拟健康或患病心脏的结构、功能和运动,使外科医生和研究人员能够在收集实时数据的同时演示各种干预措施。目前的心脏模拟器并不能完全模拟心脏的复杂性

生物系统量子模拟首次实现,助力新药研发

据澳大利亚墨尔本大学官网报道,该校理论家和高性能计算专家朱塞佩·巴卡副教授领导的团队,首次实现了生物系统的量子模拟,其规模足以准确模拟药物性能。团队利用美国“前沿”超级计算机的计算能力,开发出新软件,能准确预测由多达数十万个原子组成的分子系统的化学反应和物理性质,对分子行为提供高度精确的预测,并为计

生物模拟系统提高制药公司监控药物研发过程

  在生物模拟领域,制药公司投资的年增长率超过18%,这一动向反映出,制药公司在面对创新、监管和预算三大压力下需要转向合理的药物研发模式(基于更深层次的知识储备和更低价格的研发成本)。   新建模技术已从之前的PK/ PD模型转变成较大的生理机能模型,后者能模拟患者和患者群体并提出临床医疗方案

跳动的生物机器人心脏可更好模拟瓣膜

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515840.shtm 科学家通过用软机器人泵替换生物心脏左室的心肌来制作生物机器人心脏模拟器。图片来源:马尼沙·辛格美国麻省理工学院的研究人员将生物心脏和硅胶机器人泵结合在一起,创造了一种生物机器

3D打印椅子模拟植物细胞形态

  就读于英国海牙英国皇家艺术学院的莉莉安·凡·达尔,为了自己的毕业设计构思了一款利用仿生技术的3D打印软椅,整个设计的灵感来源于植物细胞的结构。达尔的概念软椅可以用单一的原料进行3D打印。整个设计的目标是创造一种可以连续生产,并且能够方便回收的装饰。因为这款软椅不需要多种不同的材料,比如泡沫、填料

干细胞衍生的类器官可模拟甲状旁腺组织

科技日报北京10月27日电 (实习记者张佳欣)27日发表在《干细胞报告》杂志上的一项研究表明,干细胞衍生的甲状旁腺类器官(PTO)可能为未来的生理学研究和药物筛选铺平道路。 此次研究证明,甲状旁腺含有能形成类器官的干细胞。这些类器官能模拟患者分泌激素,表达特定的标志物,并对药物表现出类似的反应。

连续式生物反应模拟器系统配置介绍

  连续式生物反应模拟器系统配置:   1.重复性:±1%。   2.内置压力和温度传感器。   3.集成嵌入式数据采集和实验日志。   4.数据存储:云存储和本地存储可选。   5.测量范围:10-4000 毫升/小时。   6.瞬时气体流量测量范围:10~120 毫升/分。   7

科学家打造“虚拟地球”-可全球模拟生物互动方式

  这是一个可以帮助我们预测地球未来的数学模型。它可以告诉我们,如果所有的蜜蜂消失了,环境会怎么样;大熊猫灭绝后,世界将有什么不同;如果人类从来没有进行过集约化养殖,地球又是怎样一番面貌。这就是微软科学家开发的“马丁利(Madingley)”模型,也是第一个在全球规模上模拟所有生物互动方式的计算机模

如何根据生物等效性实验结果模拟体外溶出曲线

对上市仿制药品生物等效性的再评价是当前国内的研究热点,处方和工艺的改变都可能会影响药物的生物等效性。生物等效性实验是评价口服仿制药物治疗效果一致性的理想方法,而基于BCS(Biopharmaceutics Classification System)理论的体外溶出度实验是最能替代药物体内生物等效性研

等离激元持续“振荡”模拟生物系统能量转换

  早在20世纪20年代,人们就已经发现了一系列有趣的化学振荡现象(图1),并且类似的振荡体系在之后的研究中层出不穷。这类非平衡、非线性的化学振荡体系需要持续的能量供给才能得以维持,这种机制被很多生物系统(如细胞、组织、器官等)所采用,因此理解和运用这种机制对于理解和模拟生命现象具有重要的意义,但是

高通量细胞筛选库模拟病人检测抗癌药物

  记者从中科院了解到,近期中科院强磁场科学中心已建成目前世界上规模最大的基于癌症激酶靶点的高通量细胞筛选库,填补了国内新药创制领域此类检测体系的空白,将为抗肿瘤新药研发提供有力支撑。  中科院强磁场科学中心刘青松药物学团队以小鼠细胞为原始模板,采用基因工程的手段,针对目前临床常见的癌症相关激酶靶点

新型计算机模拟技术成功预测癌细胞生长

  得克萨斯大学圣安东尼奥大学(UTSA)机械工程教授冯育生的一项新研究描述了一种可以预测癌性肿瘤生长的算法,可以帮助医学专业人员判断患者的最佳治疗方案。  冯先生2002年开始研究癌症,预测利用激光技术的癌症治疗结果。  “在这个项目中,我们正在使用激光的热量来杀死癌细胞,”他说。“我们必须使用计

模拟胰腺,找到变异T细胞,准确治疗糖尿病

  目前,医学工作者根据对糖尿病的流行病学、病理学、血清学等方面的许多研究资料表明,糖尿病的发病与自身免疫有密切关系,尤其是胰岛素依赖型(1型糖尿病)与自身免疫的关系就更加密切。糖尿病者,尤其是I型糖尿病者的血清中不仅有抗胰岛素细胞抗体而且还有多种抗自身脏器的特异性抗体,如抗甲状腺细胞抗体2—4倍于

可用于mRNA细胞溶质传递的病毒模拟细胞膜涂层纳米颗粒

  随着纳米技术的飞速发展,纳米给药已成为现代医疗的一个重要发展方向。纳米药物的一大挑战是细胞摄取药物后有效的内体逃逸,因为大多数药物载荷需定位于除内体外的亚细胞结构后发挥活性,而病毒可以通过内吞作用后引发膜融合,由此将其遗传物质递送至宿主细胞的胞质中。既往对于甲型流感病毒的研究显示,病毒表面发现的

mRNA细胞溶质传递的病毒模拟细胞膜涂层纳米颗粒的研发

  随着纳米技术的飞速发展,纳米给药已成为现代医疗的一个重要发展方向。纳米药物的一大挑战是细胞摄取药物后有效的内体逃逸,因为大多数药物载荷需定位于除内体外的亚细胞结构后发挥活性,而病毒可以通过内吞作用后引发膜融合,由此将其遗传物质递送至宿主细胞的胞质中。既往对于甲型流感病毒的研究显示,病毒表面发现的