يستخدم العلماء النمذجة الرياضية للتحكم في تجميع الأنظمة البكتيرية ثنائية الأبعاد
علماء الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيااستخدم المعهد النمذجة الرياضية للسيطرة على بكتيريا الإشريكية القولونية المعدلة وراثيًا (E. coli). تمكنوا من برمجة الأنظمة البكتيرية لتتحول إلى هياكل عشوائية ثنائية الأبعاد بالخصائص المرغوبة.
إن النمو المتحكم فيه للبكتيريا المعدلة يجعل من الممكن إنشاء هياكل ذات شكل معين. الصورة: معمل ريدل كروس / جامعة أريزونا
أنشأ الباحثون مجموعة أدوات لـالهندسة الحيوية للتحكم في خصائص الالتصاق بين الخلايا للخلايا البكتيرية المتحركة. تقوم البكتيريا المعدلة وراثيًا بتنمية جزيئات معينة على جدران الخلايا الخاصة بها والتي تعمل كبوابات لرسو الخلايا الشريكة المناسبة.
كما هو الحال في مُنشئ LEGO ، فقط الخلايا ذات الامتداديشرح العلماء أن الجزيئات المطابقة يمكن أن تتصل. عندما تتصادم مجموعتان من الخلايا مع جزيئات الالتصاق الخاصة بهما ، فإنها تشكل حدودًا صلبة مرئية ، ويتم تحديد موضعها وشكلها من خلال مواضع البذر الأولية وتركيزات الخلايا.
بمساعدة عمليات المحاكاة الحاسوبية ، يحسب العلماء نمو وانتشار مستعمرات أنواع مختلفة من البكتيريا من أجل إنشاء الهياكل المسطحة المرغوبة عند تقاطع البكتيريا.
في دراستهم ، أظهر الباحثون كيفباستخدام النمو المتحكم فيه ، من الممكن تكوين أسطح مستوية ، بما في ذلك قنوات لنقل السوائل. بالإضافة إلى ذلك ، يعتقد الباحثون أن التطوير سيكون مفيدًا لإنشاء أجهزة استشعار حيوية حساسة للعديد من المحفزات الخارجية.
سيستمر علماء الأحياء في دراسة العيش المتحكم فيهالأنظمة. في التجارب المستقبلية ، يريدون الانتقال إلى إنشاء هياكل وأنظمة ثلاثية الأبعاد تنتج مواد كيميائية مختلفة في نقاط معينة.
قراءة المزيد:
أرسل "جيمس ويب" صورة لاصطدام مجرتين ضخمتين
ستوفر البكتيريا "عديمة الفائدة" على الأرض الحياة لمستعمري المريخ
على الهرم في الصين وجدت صورة "ملك الأجداد". لقد حكم منذ أكثر من 4000 عام