DNA计算机使智能药物更近一步

埃因霍温科技大学(TU / e)的研究人员提出了一种使用DNA计算机控制药物输送到血液中的新方法。在Nature Communications杂志上，由生物医学工程师Maarten Merkx领导的团队描述了它是如何开发出第一台能够检测血液中几种抗体并根据此输入进行后续计算的DNA计算机。这是开发智能药物的重要一步，可以更好地为风湿病和克罗恩病等疾病提供药物，副作用更少，成本更低。

TU / e研究人员提出的方法的类比是一个安全系统，在识别站在其前面的人之后打开一扇门。如果摄像机识别出该人，则门会解锁，但如果该人未知，则门保持锁定状态。“对诊断测试的研究往往侧重于识别，但该系统的特殊之处在于它可以思考并且可以与药物输送等驱动相关联，”生物医学化学教授Maarten Merkx说。

DNA计算机

为了能够执行这样的动作，需要智能，这是由DNA计算机在该系统中执行的角色。DNA最为人所知是遗传信息的载体，但DNA分子也非常适合进行分子计算。DNA分子中的序列决定了它可以与之反应的其他DNA分子，并且可以编程用于所需的反应电路。

抗体

迄今为止，DNA计算机的生物医学应用受到限制，因为DNA计算机的输入通常由其他DNA和RNA分子组成。为了确定某人是否患有某种疾病，必须测量特定抗体的浓度。Merkx和他的同事是第一个成功将抗体与DNA计算机联系起来的人。

药物输送

他们的方法将每种抗体的存在转化为独特的DNA片段。DNA计算机可以通过检测一种或多种抗体的存在来决定是否需要药物递送。“特定DNA分子的存在引发了一系列反应，我们可以让DNA计算机运行各种程序，”博士解释说。学生和主要作者Wouter Engelen。“我们的结果表明，我们可以使用DNA 计算机来控制酶的活性，但我们认为也应该可以控制治疗性抗体的活性。”

药物治疗

在治疗风湿病或克罗恩病等慢性疾病中，这些治疗性抗体用作药物。该系统的潜在应用之一是测量血液中治疗性抗体的量，并决定是否需要施用任何额外的药物。Merkx说：“通过直接将抗体的测量与疾病的治疗联系起来，我们可能能够预防副作用，并在未来降低成本。”