Новий биомолекулярный комп'ютер може виявити множинні симптоми зароджуються захворювань.
В майбутньому, нано-розмірні биомолекулярные комп'ютери, вбудовані в людське тіло, зможуть в абсолютно автономному режимі провести пошук множинних симптомів захворювань, провести діагностику захворювання і вивільнити суворе кількість відповідних лікарських препаратів. І хоча до реалізації подібного сценарію, потрібні як мінімум кілька десятиліть, прямо зараз дослідники досягли більш-менш значних успіхів у розробці примітивних типів вищезазначених біомолекулярних комп'ютерів.
У своєму дослідженні, результати якого були опубліковані в останньому випуску журналу Nano Letters, професор інформатики Ехуд Шапіро (Ehud Shapiro) і його колеги з наукового інституту Вайцмана, Ізраїль, розробили биомолекулярный комп'ютер, здатний одночасно провести тести безлічі різних молекул. В майбутньому, така здатність може бути об'єднана з біомедичної базою даних, що дозволить цим биокомпьютерам діагностувати захворювання, навіть ті, що зароджуються в глибинах людського організму, і прийняти рішення про кількість і вигляді лікарського препарату, який необхідно вивільнити для лікування виявленої хвороби.
В основі нового біокомп'ютера лежать більш ранні розробки вчених - ще більш простих биокомпьютеров, здатних до виявлення лише однієї ознаки конкретного захворювання. Набори таких биокомпьютеров, налаштованих на різні симптоми, вже можуть дозволити діагностувати деякі захворювання. Перші біокомп'ютери на своєму виході мають лише один біт результату - "Так" або "Ні", в залежності від наявності симптому, на який вони запрограмовані, нові біокомп'ютери так само має подібний однобитный відповідь, але його значення залежить від наявності сукупності симптомів, що виражаються в наявності або відсутності органічних молекул mRNA, miRNA, білків, ферментів і малих молекул, таких як ATP. Відсутність лише одного симптому з декількох призведе до видачі негативного результату.
Дослідники пояснюють, що комбінація декількох симптомів захворювання дає набагато більше корисної інформації, ніж окреме виявлення різних симптомів, це може забезпечити більшу чутливість биомолекулярного комп'ютера до відмінності перебігу захворювань, які залежать від індивідуальних особливостей організму людини. Наприклад, у випадку раку щитовидної залози, присутність білків тиреоглобулина (thyroglobulin) і гормонального кальцитоніну (hormone calcitonin) дозволить зробити більш точну діагностику захворювання, ніж по кожному з цих ознак окремо.
Хоча розробка здатності виявляти численні симптоми захворювань є важливим кроком до биомолекулярным комп'ютерів і програмованим лікарських препаратів, є ще безліч перешкод і проблем, які повинні подолати дослідники. "Найбільша проблема управління такими пристроями всередині живого організму полягає в рідкому оточенні, кровотоці або цитоплазмі клітини" - розповідають дослідники. - "Тому в даний час ми розробляємо пристрої, які будуть засновані на найпростішій конструкції, на яку не будуть впливати ніякі сторонні ферменти та інші активні речовини, що виробляються клітинами організму".