科學家發明DNA制動器 為生物有機體和計算機聯繫建橋梁

2020-11-27 生物谷

英國科學家Keith Firman博士使用計算機模擬DNA制動器工作,這個史無前例的裝置為在活的生物有機體和計算機之間建立聯繫架設了橋梁。

歐洲科學家日前開發出一種基於脫氧核糖核酸(DNA)的轉換器,名為DNA制動器或分子發電機。科學家認為,作為世界上第一個生物納米技術制動器,它的研製成功為在活的生物有機體和計算機之間建立聯繫架設了橋梁。

據英國媒體報導,這個DNA制動器的大小只有一根頭髮的千分之一,因此肉眼根本無法看到它。這個DNA制動器的組成包括一組固定在極小晶片上的DNA、一個帶有磁性的珠子、一個提供動力的生物發動機——通過活的生物細胞三磷酸腺苷(ATP)所發出的能量提供動力。

這些組件在一起工作時能夠創造出發電機的效果,然後再轉化成電流。最終,安裝了這種DNA制動器的裝置發出電子信號——這些信號再被傳送給計算機。於是,這個DNA制動器就通過電子信號,將生物世界和矽元件世界聯繫在一起。除了能在計算機上使用外,這個DNA制動器還能用於毒素的快速檢測。此外,它還可用於生化防衛,作為一種生物傳感器探測空氣中是否存在病原體。該裝置由英國樸次茅斯大學的Keith Firman博士等研究人員共同研製。

Firman從事的是生物納米技術領域的研究工作。他指出:「它的應用潛力讓人異常興奮。我們發明的這個DNA制動器可以當做生物體和矽元件之間的連接器使用。」Firman說:「我相信它可以成為有機體和外界裝置之間的聯繫界面,但需要指出的是,要達到這樣的應用還要再等20或30年。」

科學家們相信,DNA制動器的未來應用前景十分可觀——從用於界面連接的分子尺寸的機械裝置,到由計算機控制的機器手,在這些裝置中都可以找到DNA制動器的影子。

該項目是一項多國合作的結晶——英國樸次茅斯大學、英國國家物理實驗所、荷蘭代爾伏特理工大學、法國國家地球科學實驗室、葡萄牙國家系統與計算機科學研究所、瑞士聯邦材料測試與研究實驗室等都參與了該項研究。歐盟委員會發起的「資助新興科學和技術活動」(Nest)為Firman和他的國際合作小組提供了200萬歐元的資助。

 

相關焦點

  • 科學家建立一種新型的元DNA結構,開闢光電子以及合成生物學
    ASU和上海交通大學(SJTU)的一個由分子科學學院米爾頓格利克教授郝巖領導的科學家團隊,以及ASU生物設計研究所分子設計和仿生中心主任,剛剛宣布創建一種新型的元DNA結構,它將開闢光電子(包括信息存儲和加密)以及合成生物學領域。
  • 空心軸磁粉制動器選型
    空心軸磁粉制動器選型前,首先確定使用目的,比如負載、連續滑動、收卷、張力控制、啟動、停止等。還有性能要求,如散熱工作、轉矩、響應速度、控制精度、控制範圍等,再根據需求選擇適當的型號規格。選型應該注意以下幾點:1、確定磁粉制動器的型號、扭矩、類型(內旋轉空心軸系列、外旋轉中空軸系列、微型系列、單軸系列)等詳細資料;2、確定扭矩的大小或者範圍,單位Nm,常用扭矩範圍在0.5Nm~400Nm之間;3、訂購磁粉制動器或者離合器時,確定用於何種機器以及用途;4、確定配套產品,POD磁粉制動器、POC磁粉離合器可與張力控制器、張力傳感器、
  • 功率大的磁粉制動器工作張力
    磁粉制動器工作原理是很好理解的,其中一個旋轉部件保持靜止,從而產生制動大功率的扭矩,而不是傳遞扭矩,內部旋轉部件稱為轉子和外旋轉件,這些旋轉構件不接觸,當線圈通電時就會建立磁場使磁粉在轉子和驅動缸之間形成一個傳遞扭矩的連結,傳遞的扭矩隨磁場強度而變化。
  • 惡劣環境下的磁粉制動器
    天機傳動磁粉制動器,磁粉離合器製造廠家認為在惡劣環境下安裝磁粉制動器時需要考慮的三個因素。磁粉制動器(1)暴露於可能損壞摩擦面摩擦係數的潤滑劑。操作挑戰惡劣環境很大程度上取決於磁粉制動器應用本身。就像軸承或齒輪一樣,不正確的安裝是一項主要的操作挑戰,可能會改變離合器或制動器的性能。天機傳動研發人員討論了三個可能被認為對於磁粉制動器來說很苛刻的特定區域。一是暴露於潤滑劑的區域可能是霧狀,也可能是滾子鏈飛濺或損壞的齒輪箱密封件洩漏。
  • 雙軸磁粉制動器垂直安裝方法
    雙軸磁粉制動器安裝方法如下:1、磁粉制動器為伸出軸型,如果用戶用皮帶接到負載的軸上時,定要保持軸的同心度和垂直度和皮帶相應連接的允許範圍內。2、雙軸磁粉制動器可用底座或者託架進行對其安裝,建議用戶採用軸向彈性連軸器進行連接。
  • 漢中批發液壓鉗盤安全制動器SBD系列
    漢中批發液壓鉗盤安全制動器SBD系列焦作市恆陽重工制動器有限公司是集電力液壓制動器、推動器、電磁製動器、起重電器的研究、開發、設計、製造、銷售、服務為一體的現代化專業企業。
  • 空心軸磁粉制動器正確的使用方法
    空心軸磁粉制動器正確的使用方法有以下幾點:1、當把空心軸磁粉制動器與離合器當作卷取、卷出的連續滑動之用時,產品和壽命因會使用條件(相對滑動速度等)的不同而有差異。但是一般而言,鐵粉在定格電流中降低定格扭矩時的壽命約為4500~7500小時。
  • ...U-C33Ed201/6-630x30 制動器焦作制動器剎車片臨瑞摩擦片
    石嘴山SIBRE U-C33Ed201/6-630x30 制動器焦作制動器剎車片臨瑞摩擦片8.根據權利要求1所述的雙筒同步卷揚機,其特徵在於,從動捲筒(4)上安裝有測速用 的測速齒(7),測速齒(7)與測量裝置(8)相接,測量裝置(8)通過霍爾傳感器與控制 器相連接。
  • 有機體
    ) 最早提出,直到1858年,德國科學家魏爾肖提出細胞通過分裂產生新細胞的觀點,才較完善。它是關於生物有機體組成的學說。細胞學說論證了整個生物界在結構上的統一性,以及在進化上的共同起源。細胞學說間接闡明了生物界的統一性。這一學說的建立推動了生物學的發展,並為辯證唯物論提供了重要的自然科學依據。革命導師恩格斯曾把細胞學說與能量守恆和轉換定律、達爾文的自然選擇學說並譽為19 世紀三大最重大的自然科學發現。
  • 科學家造出「穩定」的半合成有機體
    (原標題:科學家造出「穩定」的半合成有機體 向創造新生命形式邁出重要步伐)
  • 新疆DDZ1-50風電制動器剎車片
    YMDZ-75,YMDZ-150,YMDZ-40,YMDZ-200 電磁失電制動器一、性能參數:1、簡介新疆DDZ1-50風電制動器剎車片下一篇:單雙色印刷機電磁離合器維修小技巧起重機/升降機電磁製動器使用過程中發出響聲不但造成噪音汙染,影響操作員安全操作及身體健康,嚴重的話會導致機械損壞甚至造成等等。
  • 南通磁粉離合器制動器卡死了怎麼辦
    磁粉離合器和磁粉制動器運用直流電作為其激磁電源。磁粉離合器和磁粉制動器在運輸進程中常運用磁粉聚集,梗塞任務間隙,以致運用前會偶然呈現「卡死「景象,此時只需將磁粉器沿圓周方向全體滾動或用槓桿把輸入軸強行扳動,使磁粉鬆懈開來,然後便可停止跑合運轉:先經過20%左右額定電流運轉幾秒後斷電在通電,重複二十次左右即可正常運用。額外轉矩在500N.m以上的磁粉離合器和磁粉制動器另裝,可在跑合進程中由磁粉孔注入。
  • 生物工程師利用DNA合成器,從零開始創造有機體
    沒有父母的零代新生物地球上的每一種生物都有父母、祖父母、曾祖父母等等,它們代表著一個完整的血統,也就是說地球上所有的生物都有父代,都有一個共同的祖先。很快我們就能創造不存在這樣直接血統的生命形式了。首先是人造細菌。生物工程師將利用計算機來開發一種「零代」細菌,並專門在醫藥、工業或農業中的應用量身定做。
  • 常州SB28-710*30-201/6液壓制動器
    常州SB28-710*30-201/6液壓制動器安全制動器。制動力大,和工作制動器一樣。發現超速的情況下,用作緊急制動,正常情況下靜態制動器響應時間短。安裝公差大,制動盤端面跳動:大值±0.2mm。底座相對於盤的垂直度偏差:±0.4‰。該系列包括下列類型制動器:
  • 微型超薄空心軸磁粉制動器剎車器概述
    使用微型超薄空心軸磁粉制動器時必須要注意使用環境的溼度,也就是注意周邊的溼氣,磁粉受潮的話,磁粉剎車器的性能就會受到影響。並且當磁粉制動器剎車器長時間運轉會造表面溫度升高,因此要特別注意預防不能讓水分或者油侵入內部,在安裝齒輪箱時如果不正當,油分就會透過軸部侵入內部。這裡建議在安裝時用薄膜完全封住,此外長時間的超額運轉會導致磁粉剎車器的性能大大降低,或者會引發其它故障發生,因此請務必保證在所容許的滑動工作率之內運轉。
  • 陽春專賣YLBZ-63/210液壓輪邊制動器
    陽春專賣YLBZ-63/210液壓輪邊制動器集電力液壓制動器、推動器、電磁製動器、起重電器的研究、開發、設計、製造、銷售、服務為一體的現代化專業企業。必須在調整退刀臺後重新調整極限位置,這非常麻煩。並阻隔爆型電力液壓推動器兩個制動臂不能同步擺動,在釋放和關閉過程中等效對稱,產生運動衝擊甚至高頻振動,另一種是通過反作用力限制達到同等目的。該裝置結構簡單,成本低。調整退刀距離後,無需重新調整極限反力,均衡效果優於螺旋千斤頂式。
  • 水冷磁粉制動器剎車器斷水保護回程設置
    水冷磁粉制動器剎車器運轉後即通水(水壓不大於1.5/cm2)出水口不得有壓力,其具有激磁電流和傳遞轉矩基本成線性關係的特點。在同滑差無關的情況下能夠傳遞一定的轉矩,具有響應速度快、結構簡單、無汙染、無噪音、無衝擊振動節約能源等優點。
  • 科學家開發出能加密和破譯圖像的生物計算機
    據美國物理學家組織網2月8日(北京時間)報導,美國加州斯克裡普斯研究院和以色列理工學院科學家開發出一種生物計算機,目前可用於破譯存儲在DNA晶片中的加密圖像
  • 使用機器學習和Python揭開DNA測序神秘面紗
    通過有效利用大型數據集,深度學習已給了計算機視覺和自然語言處理等領域帶來了很大進步。它已成為許多基因組建模任務的首選方法,包括預測遺傳變異對基因調控機制(如DNA接受性和DNA剪接)的影響。在本文中,我們將了解如何解釋DNA結構以及如何使用機器學習算法來建立DNA序列數據的預測模型。DNA序列如何表示?
  • 亞里斯多德是如何發明計算機的
    香農將數理邏輯應用到電路中 這種對應關係為計算機科學家提供了基礎,讓他們得以運用布爾等邏輯學家數十年間在邏輯學和數學領域所取得的研究成果。香農的加法器電路 把這些加法器電路串聯在一起,就可以實現任何一種複雜的算術運算。作為基本模塊,這些電路構成了所謂的算術邏輯單元,後者是現代計算機的關鍵部件。