iltasyazilim
FD Üye
ABD'deki bir grup araştırmacı, ilaçların salınımı için kullanılabilecek bir enzimatik mantık sistemi oluşturdu 1 Bu çalışma, elektronik devreler kullanılmadan bir seri fizyolojik sinyalle çalışan insan yapımı ilk biyomoleküler sistem olma özelliğini taşıyor
Biyomoleküler sinyalleri işleyen biyobilgisayar esaslı mantık sistemleri ilaç yönetiminde devrim yaratacak özelliklere sahip Sinyale tepki gösteren elektrot yüzeylerini biyokimyasal sinyallere karşı hassas bir hale getirererek, geniş bir ölçüde kişiselleştirilebilecek tıbba erişmek gerçeğe bir adım daha yakınlaşıyor
Tarihsel olarak incelendiğinde, ilaç salınım sistemleri yavaş ve kontrolsüz salınımdan oldukça dertli Çeşitli dış tetikleyici unsurlar, örneğin sıcaklık, pH ve biyokimyasal türler, ilaç salınımını uyarmak için kullanılıyor Biyokimyasal sinyallerle aktifleştirilen sistemler çoğunlukla oldukça karmaşık ve sınırlı ve alıcı ile salınım yapan sistemlerin her ikisini de bünyesinde barındırıyor Bu iki bileşenin ayrı elektrotlarda fiziksel olarak ayrılması işlemi basitleştirebilir
Glukoz algılayıcı elektrotlar hakkındaki son çalışmasını geliştiren 2, Clarkson Üniversitesi'nden Evgeny Katz ve Shay Mailloux, Albany'deki New York Eyalet Üniversitesi'nden Jan Halámek ile beraber mantıksal bir biyomolekül salınım sistemi geliştirdi Redoksaktif, demir(III) ile çapraz bağlı alginat polimer filminde fiziksel olarak tutuklanmış biyomoleküller içeren bir elektrot maddeyi salan bileşen olarak görev yaparken, pirolokinolin kinon (PQQ) modifiye elektrot ise biyokatalitik elektrot olarak çalışıyor
Sistem son derece seçici olarak çalışıyor, çünkü dikkatlice tasarlanmış mantıksal kapı kombinasyonları ile işlenen biyomoleküler girdi sinyallerinin yalnızca belli kombinasyonlarına karşı tepki üretiyor Nikotinamid adenin dinükleotid (NADH) ile yükseltgenince, biyokatalitik elektrot negatif potansiyel ve indirgen akım oluşturuyor Buna karşılık, demir(III)çapraz bağlı iyonlar demir(II)'ye indirgeniyor ve film çözünür hale gelerek tutuklanmış biyomoleküller salınıyor Salınımın NADH ile tetiklenmesi için kullanımı önemli, çünkü pek çok biyokatalitik sistem NADH'yi kolayca üretebiliyor ve model sistemin çok geniş bir uygulama alanı oluşuyor
Katz, yaklaşımlarındaki yeniliğin özel sinyaller aldığında biyomolekülün salınması olduğunu belirtiyor ve sonunda bu sinyalin hastanın vücudunda üretilebileceğini söylüyor Biyomolekül salınımı yapan biyobilişim ile ilgili ilk örnek olduğunu vurgulayan Katz, şöyle diyor: “Çalışma biyobilişimin, bir başka deyişle biyokimyasal yolla bilgi işlemenin nasıl kullanıldığını gösteriyor, ve bir başka sürecin nasıl tetiklendiği görülüyor Bunu anlamak için bir bilgisayara yazıcının bağlanmasını örnek gösterebiliriz Bu kombinasyonda bilgisayar bilgiyi işlerken yazıcı sonuçları yazdırmış oluyor Biyokimyasal sistemimiz kavramsal olarak bu şekilde çalışıyor
Birleşik Krallık'taki Queens University Belfast'ta moleküler bilişim uzmanı olarak çalışan A Prasanna de Silva, sistemi nadir bir mantıksal ilaç salınım örneği olarak tanımlıyor Birleşik Krallık'taki University of the West of England'da geleneksel olmayan bilişim alanında profesör olarak çalışan Andy Adamatzky ise “Katz'ın grubu gelecek için yeni uygulama alanları açtı ve yeni bir paradigmanın doğmasını sağladı Bu araştırmacılar geleneksel olmayan bilişimi tamamen teorik bir alandan enerjik bir deneysel alana dönüştürdü ve alışılmadık bilgi işleme ve karar verme kavramlarının biyomoleküllerle gerçekleştirilmesini mümkün kılarak potansiyel olarak kişisel hastalık tedavisine uygulanabilme yolunu açtı
Bu zarif kavram henüz gerçek tıbbi uygulamalar için hazır olmasa da, bu amaç için gerçek biyoakışkanlar kullanarak çalışmalara başlandı bile
Kaynaklar
S Mailloux, J Halámek and E Katz, Analyst, 2019, DOI: 1011039c3an02162a
S Mailloux et al, Chem Commun, 2019, 49, 4755 (DOI: 101039c3cc42027b)
Linkleri sadece kayıtlı üyelerimiz görebilirForumTR üyesi olmak için tıklayınız
Biyomoleküler sinyalleri işleyen biyobilgisayar esaslı mantık sistemleri ilaç yönetiminde devrim yaratacak özelliklere sahip Sinyale tepki gösteren elektrot yüzeylerini biyokimyasal sinyallere karşı hassas bir hale getirererek, geniş bir ölçüde kişiselleştirilebilecek tıbba erişmek gerçeğe bir adım daha yakınlaşıyor
Tarihsel olarak incelendiğinde, ilaç salınım sistemleri yavaş ve kontrolsüz salınımdan oldukça dertli Çeşitli dış tetikleyici unsurlar, örneğin sıcaklık, pH ve biyokimyasal türler, ilaç salınımını uyarmak için kullanılıyor Biyokimyasal sinyallerle aktifleştirilen sistemler çoğunlukla oldukça karmaşık ve sınırlı ve alıcı ile salınım yapan sistemlerin her ikisini de bünyesinde barındırıyor Bu iki bileşenin ayrı elektrotlarda fiziksel olarak ayrılması işlemi basitleştirebilir
Glukoz algılayıcı elektrotlar hakkındaki son çalışmasını geliştiren 2, Clarkson Üniversitesi'nden Evgeny Katz ve Shay Mailloux, Albany'deki New York Eyalet Üniversitesi'nden Jan Halámek ile beraber mantıksal bir biyomolekül salınım sistemi geliştirdi Redoksaktif, demir(III) ile çapraz bağlı alginat polimer filminde fiziksel olarak tutuklanmış biyomoleküller içeren bir elektrot maddeyi salan bileşen olarak görev yaparken, pirolokinolin kinon (PQQ) modifiye elektrot ise biyokatalitik elektrot olarak çalışıyor
Sistem son derece seçici olarak çalışıyor, çünkü dikkatlice tasarlanmış mantıksal kapı kombinasyonları ile işlenen biyomoleküler girdi sinyallerinin yalnızca belli kombinasyonlarına karşı tepki üretiyor Nikotinamid adenin dinükleotid (NADH) ile yükseltgenince, biyokatalitik elektrot negatif potansiyel ve indirgen akım oluşturuyor Buna karşılık, demir(III)çapraz bağlı iyonlar demir(II)'ye indirgeniyor ve film çözünür hale gelerek tutuklanmış biyomoleküller salınıyor Salınımın NADH ile tetiklenmesi için kullanımı önemli, çünkü pek çok biyokatalitik sistem NADH'yi kolayca üretebiliyor ve model sistemin çok geniş bir uygulama alanı oluşuyor
Katz, yaklaşımlarındaki yeniliğin özel sinyaller aldığında biyomolekülün salınması olduğunu belirtiyor ve sonunda bu sinyalin hastanın vücudunda üretilebileceğini söylüyor Biyomolekül salınımı yapan biyobilişim ile ilgili ilk örnek olduğunu vurgulayan Katz, şöyle diyor: “Çalışma biyobilişimin, bir başka deyişle biyokimyasal yolla bilgi işlemenin nasıl kullanıldığını gösteriyor, ve bir başka sürecin nasıl tetiklendiği görülüyor Bunu anlamak için bir bilgisayara yazıcının bağlanmasını örnek gösterebiliriz Bu kombinasyonda bilgisayar bilgiyi işlerken yazıcı sonuçları yazdırmış oluyor Biyokimyasal sistemimiz kavramsal olarak bu şekilde çalışıyor
Birleşik Krallık'taki Queens University Belfast'ta moleküler bilişim uzmanı olarak çalışan A Prasanna de Silva, sistemi nadir bir mantıksal ilaç salınım örneği olarak tanımlıyor Birleşik Krallık'taki University of the West of England'da geleneksel olmayan bilişim alanında profesör olarak çalışan Andy Adamatzky ise “Katz'ın grubu gelecek için yeni uygulama alanları açtı ve yeni bir paradigmanın doğmasını sağladı Bu araştırmacılar geleneksel olmayan bilişimi tamamen teorik bir alandan enerjik bir deneysel alana dönüştürdü ve alışılmadık bilgi işleme ve karar verme kavramlarının biyomoleküllerle gerçekleştirilmesini mümkün kılarak potansiyel olarak kişisel hastalık tedavisine uygulanabilme yolunu açtı
Bu zarif kavram henüz gerçek tıbbi uygulamalar için hazır olmasa da, bu amaç için gerçek biyoakışkanlar kullanarak çalışmalara başlandı bile
Kaynaklar
S Mailloux, J Halámek and E Katz, Analyst, 2019, DOI: 1011039c3an02162a
S Mailloux et al, Chem Commun, 2019, 49, 4755 (DOI: 101039c3cc42027b)
Linkleri sadece kayıtlı üyelerimiz görebilirForumTR üyesi olmak için tıklayınız
Türkiye'nin en güncel forumlardan olan forumdas.com.tr'de forumda aktif ve katkısı olabilecek kişilerden gönüllü katkıda sağlayabilecek kişiler aranmaktadır.