第一个用于电路的基于蛋白质的纳米计算代理

美国宾夕法尼亚州立大学的研究小组建立了第一个用于电路的基于蛋白质的纳米计算代理。根据最新的论文《科学进展》，研究人员解释说，通过合并两个对刺激的反应领域来设计目标蛋白质。目标蛋白质可以调整方向和空间位置，使其对光和雷帕玛辛这种药物产生反应。至此，向开发新一代细胞治疗法迈进了一步。

破坏癌细胞或损伤后促进组织再生的传统细胞治疗法需要时间使蛋白质表达和分解，在此过程中消耗细胞的能量。

基于蛋白质的纳米计算代理可以直接对刺激（输入）做出反应，并生成必要的动作（输出）。

在该实验中，研究组将工学蛋白质注入到活细胞中，使细胞暴露在刺激下。以前需要两个输入才能产生一个输出，但是新的设计现在可以有两个输出，输出取决于接收输入的顺序。如果先检测出雷帕霉素，再检测出光，细胞就会采取一个方向角度。相反，如果受到刺激，细胞就会有不同的取向角。

从理论上讲，嵌入式纳米计算代理的输入越多，不同组合所导致的潜在结果也就越多。投入可以包含物理或化学刺激，产出可以包含细胞的行为变化，如细胞方向、移动、变异基因的发现、免疫细胞对癌细胞的毒性。

这个实验概念为开发更复杂的纳米计算代理打开了大门。团队计划将这种技术应用得更多样一些。该研究结果可以成为治疗自身免疫疾病、病毒感染、糖尿病、神经损伤及癌症等多种疾病的下一代细胞治疗的基础。