细菌可以回应和适应它们周围的环境，而这种能力是目前的诊断设备所不能拥有的。它们是对外来物质非常灵敏的检测器。即使是在恶劣的环境中，它们也能生活很长一段时间。由于细菌拥有的惊人繁殖能力，所以复制制造上千个测试又是非常简单便捷。所以科研人员试图使用活细菌来进行诊断工作。 斯坦福大学2013年成功建设了具有里程碑意义的“生物计算机”。这种方法与电子（晶体管控制的电子沿着电路流动）有相同的概念。不过不同的是，他们使用遗传物质——转录因子来代替硅，构成晶体管状装置，控制重要蛋白质沿着DNA链流动，如同铜线上电子在流动。这些转录因子作为“Logic gates”的生物版本，组成发送和接收信号电路。 在这文章中，研究人员往大肠杆菌细胞中整合并悬浮内部凝胶状球，而后这些细菌就能以“是和否”的方式回答这个生物问题：“检测到葡萄糖了？”在实际检测中，在12个不同的糖尿病患者的尿液中，细菌发出红色荧光，显示异常葡萄糖水平的的存在。这个办法能够提供血糖水平异常的早期诊断。不过，这项以尿液为基础检测手段还将需要改进——因为是针对体内系统的检测，而不是在排泄出的尿液中。排泄的尿液中疾病信号出现往往较晚，而血液水平往往能提供更多实时地信息。 在另一项合成生物学领域的研究中，美国加州大学圣迭戈分校和麻省理工学院的科研人员编程细菌，并利用它们在尿液中找到转移性癌的信号。癌转移难以检测或常规成像，如果能早期发现，患者治疗可以更及时。研究人员改造大肠杆菌细菌，使它们在小鼠体内遇到遇到肝脏肿瘤细胞变会产生特定的酶。产生的酶分解被提前注射入小鼠的化合物，释放发光分子，而发光分子能够在尿液中被检测到。研究者向小鼠喂养细菌，成功从尿液里检测到从结肠、肺、卵巢和胰腺肿瘤扩散到肝脏的转移瘤。 虽然合成生物学还不能从头开始创建人工生命，但这些科研技术，能够将细胞的原始“操作系统”改为实验所需，并投入实际工作中。虽然仍然有技术障碍需要克服，细菌生物传感器一旦投入临床，或许将以其快速、便宜、比传统的测试更耐用的优点受到欢迎。 |
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