Vytvořeno zařízení, které provádí výpočty tiskem buněk na papír

V dnešní době máme mnoho elektronických zařízení – jako jsou počítače a tablety –

dostatečný výpočetní výkonvelký. Ale navzdory jejich síle jsou to velmi omezená zařízení pro detekci biologických markerů, které indikují přítomnost onemocnění. Z tohoto důvodu se před několika lety začaly vyvíjet biologické počítače – živá buněčná zařízení, která dokážou detekovat více markerů a generovat složité reakce. V nich vědci využívají biologické receptory, které dokážou detekovat exogenní signály a pomocí syntetické biologie je upravit tak, aby reagovaly podle informací, které detekují.

Nyní mobilnízařízení, která musí být za určitých podmínek provozována v laboratoři po omezenou dobu a musí s nimi manipulovat molekulární biolog. Nyní skupina vědců z University of Pompeu Fabra vyvinula novou technologii pro tisk celulárních zařízení na papír, které lze použít mimo laboratoř.

Zajímalo by mě, co používají za inkoustrůzné typy buněk s živinami pro kreslení. Buňky zůstávají uvězněné v papíru, živé a funkční, a tam pokračují v růstu a mohou vysílat signály, které procházejí papírem a dostávají se k dalším buňkám. Důvod, proč to dělat na papíře (nebo jiných površích, jako je látka), je hlavně praktický. Jedná se o nízkonákladovou metodu, kterou lze snadno přizpůsobit průmyslovému použití a lze jej vyrábět ve velkém množství při velmi nízkých nákladech.

„Chtěli jsme vyvinout škálovatelnémodel a přemýšleli o použití tiskového systému podobného tomu, který se používá k potisku triček. Vyrobíme tvary podle našeho návrhu, napustíme to různými buněčnými inkousty, jako pufr, naneseme na papír a buňky se uloží.“

Sira Mogas-Diez z Univerzity Pompeu Fabra ve Španělsku

Silnou stránkou je, že tato zařízenína papíře mohou být chlazeny nebo dokonce zmrazeny, protože buněčný inkoust obsahuje kryoprotektory, které to umožňují. Na rozdíl od předchozích zařízení je tedy možné je před použitím dlouhodobě skladovat.

V tomto novém přístupu každý prvek zařízeníje skupina buněk, v tomto případě bakterií, s minimálními genetickými modifikacemi, které dokážou detekovat různé signály. Buňky žijí v proužku papíru a komunikují spolu, integrují signály a generují jednu nebo druhou odpověď v závislosti na různých kombinacích detekovaných signálů. Prvky se nemění, ale změnou jejich umístění v prostoru pomocí výkresu, který vyrobí na papíře, můžete vytvořit zařízení s různými funkcemi.

"Takže pořadí buněk je software, buňky jsou hardware a papír je fyzický substrát, na kterém jsou umístěny buňky."

Javier Macia z Univerzity Pompeu Fabra ve Španělsku

Výzkumný tým vyvinul různébiosenzory, z nichž jeden je určen k detekci rtuti. Ve srovnání s jinými existujícími systémy přispívá tento systém k vizuálnímu hodnocení koncentrace rtuti bez nutnosti měření v laboratoři. V závislosti na množství přítomné rtuti se na reaktivním proužku objeví více nebo méně teček, které lze spočítat pouhým okem.

Přečtěte si také:

Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?

Poslechněte si rover NASA Perseverance pohybující se po Marsu.

Lidé vydrží velmi nízké teploty i bez zdrojů tepla.