http:\/\/ethz.ch<\/a> haben einen Taschenrechner aus S\u00e4ugetierzellen entwickelt. Dieser beherrscht die bin\u00e4ren Grundrechenarten und k\u00f6nnte in Zukunft verschiedenste, medzinische Anwendungen finden. Der Biocomputer k\u00f6nnte beispielsweise den Stoffwechsel von Diabetespatienten \u00fcberwachen. Die Wissenschaftler haben ihre Erkenntnisse mittlerweile im Journal „Nature“ ver\u00f6ffentlicht.AND-Schalter l\u00e4sst Zelle leuchten<\/p>\nDas vom Biotechnologen Martin Fussenegger geleitete Team hat ein k\u00fcnstliches Gen-Netzwerk auf Basis menschlicher Nierenzellen konstruiert, das als Ergebnis logischer Operationen nach der Boole’schen Logik mit vorgegebenen Stoffwechselvorg\u00e4ngen reagiert. Das System empf\u00e4ngt Inputsignale \u00fcber das Apfelmolek\u00fcl Phloretin und das Antibiotikum Erythromycin. „Die Nierenzellen sind f\u00fcr die Konstruktion genetischer Netzwerke besonders geeignet, da sie gut in der Lage sind, mehrere Komponenten aufzunehmen“, erl\u00e4utert dazu Simon Ausl\u00e4nder, Doktorand an der ETH und Ideengeber des Forschungsunterfangens, gegen\u00fcber pressetext.<\/p>\n
F\u00fcr die Durchf\u00fchrung der bin\u00e4ren Rechenoperationen wurden sogenannte „logische Gatter“ aus biologischen Bestandteilen erstellt, darunter etwa ein „AND“-Schalter, der sich bei der Erf\u00fcllung zweier Bedingungen umlegt – im konkreten Fall das Vorhandensein beider Stoffe. Als Ergebnis veranlasst das Gen-Netzwerk die Bildung eines fluoreszierenden Eiwei\u00dfes, welches die Zelle zum Leuchten bringt.<\/p>\n
Forschung noch im Fr\u00fchstadium<\/p>\n
Die Kombination mehrerer Gatter erm\u00f6glichte die Durchf\u00fchrung der verschiedenen Rechnungsarten. Der Zelltaschenrechner kann Bin\u00e4rzahlen aneinander addieren und voneinander abziehen. Bin\u00e4re Logik liegt jedem Computersystem zugrunde, in ersten Testl\u00e4ufen lieferten die biologischen Rechenmaschinen stabile Ergebnisse. Im Gegensatz zu elektronischen Systemen kann der Bio-Computer mit zwei Input- und Output-Signalen gleichzeitig umgehen.<\/p>\n
„Im Moment braucht der Rechner im Vergleich zu seinen elektronischen Pendants noch sehr lange, bis er ein Ergebnis liefert“, schildert Ausl\u00e4nder. Das Potenzial des Ansatzes zeigen \u00e4hnliche Systeme, wie ein lichtinduzierter Blutzucker-Regulationsmechanismus, der bereits erfolgreich an M\u00e4usen getestet wurde. Bei menschlichen Patienten w\u00fcrden laut dem Forscher geeignete K\u00f6rperzellen entnommen, manipuliert und in enkapsulierter Form in den K\u00f6rper geschleust werden.<\/p>\n
In Form eines Zellimplantates k\u00f6nnte der Bio-Rechner den Metabolismus Zuckerkranker monitoren und gegebenenfalls mit Insulinaussch\u00fcttung auf problematische Ver\u00e4nderungen reagieren. Bis die Entwicklung erstmals zum praktischen Einsatz kommt, werden laut Ausl\u00e4nder allerdings noch einge Jahre vergehen. Der n\u00e4chste Forschungsschritt besteht in der Erweiterung der Komplexit\u00e4t des Netzwerkes, um etwa unterschiedliche Zellen untereinander kommunizieren zu lassen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zellrechner: Bio-Computer mit gro\u00dfen Potenzial (Foto: Wikipedia\/ethz.ch) Z\u00fcrich\/Basel (pte022\/05.06.2012\/13:52) – Forscher der Eidgen\u00f6ssischen Technischen Hochschule Z\u00fcrich (ETH) http:\/\/ethz.ch haben einen<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":69510,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"colormag_page_container_layout":"default_layout","colormag_page_sidebar_layout":"default_layout","footnotes":""},"categories":[10],"tags":[5820,1689,5822,5819,5821,5823],"class_list":["post-69504","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-lubeck-lupe","tag-bauen-zelltaschenrechner","tag-forscher","tag-mehrere-signale","tag-schweizer","tag-system","tag-verarbeiten"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/69504","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=69504"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/69504\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":69511,"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/69504\/revisions\/69511"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/69510"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=69504"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=69504"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/hier-luebeck.de\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=69504"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}