Implantierter Biochip versorgt automatisch mit Medikamenten Biocomputer als „Nanoklinik“ im Körper - scinexx | Das Wissensmagazin
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Implantierter Biochip versorgt automatisch mit Medikamenten

Biocomputer als „Nanoklinik“ im Körper

In diesem Tropfen schwimmen Millionen Biocomputer © Weizmann Institute

Israelischen Forschern ist es gelungen eine „Nanoklinik“ aus kleinsten orgaischen Bauteilen zu entwickeln, die gewisse Zeichen von Erkrankungen automatisch entdeckt und dann für die geeignete Medikation sorgt. Dies berichten die Wissenschaftler in der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature. Die Miniklinik ist bisher zwar nur im Reagenzglas getestet worden, soll später aber im Körper selbst eingesetzt werden.

Das Forscherteam unter Leitung von Ehud Shapiro vom Weizman Institut in Rehovot hat die Bestandteile dieser Nanoklinik auf ein Maß gebracht, bei dem ungefähr eine Billion dieser Bestandteile in einen Mikroliter passt. Anstelle von Silikonchips und elektrischen Leitern oder Halbleitern arbeiten in der Nanoklinik synthetische DNA-Moleküle, die auf Veränderungen reagieren, indem sie biologische Moleküle abgeben. Das System arbeitet dabei wie ein Computer, der einfache Algorithmen durchläuft.

Einer dieser Algorithmen ist etwa in der Lage, Prostatakrebs zu diagnostizieren, indem er die Werte von zwei Messenger RNA-Molekülen feststellt. Sind dann noch zwei andere Werte erhöht, steht fest, dass Prostatakrebszellen in der Umgebung sind. Das analytische Segment „stimmt zu“, dass Krebszellen vorhanden sind, und entlässt ein drittes Segment, ein Medikament gegen Krebs.

In dieser neuartigen Behandlungsmethode nutzen die Forscher das Wissen über die genetische Komponente vieler Erkrankungen. Der DNA-Computer kann auf die entsprechenden Veränderungen reagieren. Prinzipiell könnte diese Art der Therapie gegen eine Vielzahl von Krankheiten eingesetzt werden. Jedes ausreichend lange RNA-Molekül ist in der Lage, die Input-Unit der Nanoklinik zu steuern. Jedes einzelsträngige DNA-Molekül, das mindestens 21 Basen enthält, kann als Medikament dienen.

„Es ist zwar etwas zu früh, um über Anwendungen des DNA-Computers nachzudenken“, meint Lloyd Smith, DNA-Computer-Experte der University of Wisconsin. Es gebe noch viele Hürden zu überwinden, aber im Großen und Ganzen sei die Konzeption großartig, so der Forscher. Wann solche „Nanokliniken“ tatsächlich anwendbar sein werden, wagt jedoch keiner der Wissenschaftler zu sagen.

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(Pressetext Europe, 03.05.2004 – NPO)

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