Obat Masa Depan Dapat Hidup di Dalam Tubuh Manusia

JAKARTA - Dalam dunia biologi sintetik , pengembangan komponen dasar seperti gerbang logika dan jam genetik telah memungkinkan desain sirkuit dengan kompleksitas yang semakin meningkat. Pengembangan komponen dasar memiliki kemampuan untuk memecahkan masalah matematika, membangun robot otonom, dan memainkan permainan interaktif.

Tim peneliti di Institut Teknologi Georgia sekarang menggunakan apa yang telah mereka pelajari tentang rangkaian biologis. Mereka mempelajari sifat dasar biologis untuk pengobatan masa depan yang dapat di program. (Baca: Muslimah, Ini Pentingnya Menyempurnakan Wudhu)

Seperti botol kecil berisi cairan bening, obat yang dapat diprogram ini akan berkomunikasi langsung dengan sistem biologis dalam tubuh. Obat secara otomatis memberikan dosis yang tepat di mana dan kapan mereka dibutuhkan.

Obat-obatan masa depan kemungkinan hidup dalam tubuh sepanjang waktu, sepanjang hidup kita. Obat ini nantinya mampu melawan infeksi, mendeteksi kanker dan penyakit lainnya, yang pada dasarnya menjadi perpanjangan biologis terapeutik dari tubuh kita sendiri.

Pengembangan obat masa depan masih jauh dari kata sempurna tapi wawasan yang diperoleh dari penelitian di lab Gabe Kwong semakin dekat dengan pengembangan komputer enzim. Computer enzim merupakan rangkaian biologis yang direkayasa dan dirancang untuk memperluas dan menambah fungsi kehidupan.

“Visi jangka panjangnya adalah konsep imunitas yang dapat diprogram, rangkaian protease untuk memproses informasi biologis,” kata Kwong, profesor di Departemen Teknik Biomedis Wallace H. Coulter di Georgia Tech dan Universitas Emory, dikutip dari Technology.

Rekan peneliti Kwong, Brandon Holt, mengungkapkan bahwa laboratorium tempatnya bekerja telah memiliki sejarah panjang dalam mengembangkan diagnostik berbasis enzim. Berbagai penelitian yang mereka lakukan membuatnya merancang logika sederhana seperti gerbang AND dan gerbang OR. (Baca juga: Belajar Harus tetap Menyenangkan)

“Proyek ini tumbuh secara organik dan kami menyadari bahwa ada perangkat lain yang dapat kami buat, seperti komparator dan konverter analog-digital. Akhirnya, hal ini memunculkan ide untuk menggunakan pengonversi analog ke digital dan menggunakannya untuk mendigitalkan aktivitas bakteri,” kata Holt.

Pada akhirnya, mereka mengumpulkan rangkaian biologis sel bebas untuk digabungkan dengan darah yang terinfeksi bakteri. Gagasan ini akan mengukur infeksi bakteri, jumlah bakteri hingga menghitung dan melepaskan dosisi obat secara selektif.

Para peneliti berusaha membangun rangkaian biologis yang menggunakan aktivitas protease untuk memproses informasi biologis di bawah kerangka digital atau analog. Protease adalah enzim yang memecah protein menjadi polipeptida dan asam amino menjadi lebih kecil. (Baca juga: Waspada! Seks Oral Bisa Sebabkan Kanker Tenggorokan)

Tim membangun konverter analog ke digital dengan perangkat kecil yang mengubah sinyal dari bakteri menjadi satu dan nol. Kemudian, rangkaian menggunakan angka-angka ini untuk memilih dosis obat yang tepat, yang diperlukan untuk membunuh bakteri tanpa overdosis.

“Kami tergoda dengan ide logika fuzzy ini, di mana Anda bisa memikirkan apa yang terjadi jika ada sinyal antara nol dan satu,” tambahnya.

“Kami sangat terinspirasi oleh konsep ini, jadi kami memutuskan untuk membangun rangkaian bio analog dengan bahan dasar yang sama seperti sebelumnya, protease dan peptida. Dan kami mampu memecahkan masalah ramalan matematika,” tambah Holt.

Menurut Kwong, kemampuan untuk memproses informasi dari lingkungan biomolekuler dengan kerangka kerja analog sangat penting. Logika fuzzy menarik karena biologi tidak berpikir dalam angka nol dan satu.

“Biologi beroperasi sebagai spektrum. Jadi jika Anda berpikir tentang aktivitas enzimatik, itu tidak pernah hanya aktif dan nonaktif. Aktif, dan aktivitas bisa di mana saja antara nol dan satu. (Lihat videonya: Preman Pengancam PNS Menggunakan Ular Diciduk)

“Jadi tujuan jangka panjangnya adalah untuk menyadari bahwa biologi tidak sesederhana rangkaian elektronik digital. Anda sebenarnya membutuhkan beberapa kapasitas untuk bekerja dengan sinyal analog,” kata Kwong. (Fandy)