نفوذ باورنکردنی تکنولوژی به تمامی سلول‌های انسانی

در گزارشی از مجله تکنولوژی Medium به کامپیوترهای سلولی اشاره شده است. فناوری که ترکیب زیست‌شناسی و علوم کامپیوتر هست و دانشمندان به داده‌های ذخیره شده در نمونه‌های بیولوژیکی با استفاده از برنامه‌های سیستم‌های کامپیوتری دسترسی پیدا می‌کنند. این دسترسی در تشخیص، درمان و بررسی شرایط سلامت جامعه مفید خواهد بود.

کار اصلی کامپیوترهای سلولی چیست؟

این کامپیوترها کد ژنتیکی را با کد رایانه‌ای ترجمه می‌کنند تا بتوانند، اختلالات ژنتیکی و سلامت مردم را در سراسر دنیا تشخیص دهند. موضوعاتی مانند تنظیم ژن، ارتباط سلولی، عملکرد پروتئین، شبکه‌های متابولیک و ژنوم میکروبی معمولاً با استفاده از کامپیوترهای سلولی بررسی می‌شود. از سویی با کامپیوترهای سلولی داروسازی نیز متحول می‌شود و داروها با دقت بیشتر فرد را درمان می‌کنند. تا جایی که انتظار می‌رود، در آینده داروهای شخصی برای هر فرد ساخته شود.

نحوه کار دانشمندان با کامپیوترهای سلولی

دانشمندان حوزه‌های مختلف که با کامپیوترهای سلولی کار می‌کنند، به دنبال راهی هستند که مدارهای دیجیتالی را با استفاده از سوئیچ ژن پروتئین در سلول‌ها بسازند اما نکته مهم این هست که آن‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که سوئیچ‌های ژنی بسیار انعطاف‌پذیر نیستند و تنها قادر به پردازش یک ورودی در یک زمان، مانند یک سلول خاص هستند. در فناوری دیجیتال، مدارها به یک ورودی واحد به شکل الکترون وابسته هستند اما مدارها پیچیدگی خود را با سرعت خود جبران می‌کنند. این مدارها می‌توانند حداکثر یک میلیارد فرمان را در ثانیه اجرا کنند. در حالی که سلول‌ها کند تر هستند اما هنوز با کمک فناوری ۱۰۰۰۰۰ سلول مختلف را در ثانیه پردازش می‌کنند. اگر چه کامپیوتر سلولی بسیار کوچک هستند اما به طور بالقوه می‌تواند تا هر اندازه‌ای مقیاس‌پذیر باشد. این کامپیوترها از لحاظ تئوری می‌توانند به قدرت محاسباتی دست یابند که بسیار بیشتر از یک ابر رایانه دیجیتالی است و فقط از کسری از انرژی استفاده می‌کند. شاید از نظر شما این رایانه سلولی یک ایده بسیار انقلابی باشد اما این‌طور نیست. به این دلیل که بدن انسان خود یک کامپیوتر بزرگ است. متابولیسم بدن انسان از ابتدا تا به امروز از قدرت محاسبه تریلیون‌ها سلول استفاده کرده است. خلقت انسان‌ها کامپیوتری باورنکردنی هست که کامپیوترهای سلولی به درصدی از این خلقت ورود کرده‌اند.

هدف کامپیوترهای سلولی چیست؟

یکی از اهداف اولیه کامپیوترهای سلولی، یافتن راهی برای کنترل مشکلات ژن‌ها بر اساس مدل‌هایی است که در فناوری دیجیتال استفاده می‌شود و از طریق رایانه‌ها برای پردازش سیگنال‌های ژن وارد این حوزه می‌شوند.

سیستم‌هایی که برای کامپیوترهای رایانه‌ای ساخته شده است

در کامپیوترهای سلولی از سیستم‌هایی مثل UCSC Genome Browser و NCBI Genome بر اساس برنامه‌های رایانه‌ای استفاده می‌شود.

فناوری تا درون سلول‌های انسانی نیز نفوذ کرده است

فناوری به طور چشمگیری در قرن ۲۱ پیشرفت کرد و محدود به اشیا و نرم‌افزارها نشد. در قرن ۲۱ نفوذ فناوری در تک تک سلول‌های بدن را شاهد بودیم. این فناوری با داده‌کاوی دانشمندان را به درون سلول‌های انسانی می‌برد و اطلاعاتی از چشم دانشمندان دور نمی‌ماند.

کامپیوترهای سلولی به چه کسانی کمک می‌کند؟

کامپیوترهای نیاز متخصصان مختلف در حوزه‌های زیست‌شناسی مولکولی، ژنتیک‌شناسی، بیوشیمیست، آمارشناسانی و دانشمندان کامپیوتر را بر طرف می‌کند. کار این متخصصان در کنار هم نتیجه بخش خواهد بود. پزشکانی که بیماران مبتلا به بیماری‌های ژنتیکی خاص دارند نیز به خوبی از این کامپیوترها بهره‌مند خواهند شد. بیماری‌های برجسته‌ای مانند سرطان با کامپیوترهای سلولی قابل تشخیص سریع و درمان هستند. به این صورت که سلول‌های دست‌کاری شده با پروتئین‌ها به وجود ترکیبات شیمیایی واکنش نشان می‌دهند. این ترکیب شیمیایی می‌تواند، یک دارو باشد. ماده‌ی شیمیایی فعال کننده‌ی یکی از پروتئین‌ها یا هر دو در سلول می‌تواند تا سه نوع مختلف دارو تولید کرد. به این معنا که در داخل بدن ماده‌ای مشابه دارو تولید خواهد شد و واکنش شیمیایی درمان سرطان را آسان می‌کند.