Forskere bruger matematisk modellering til at styre samlingen af todimensionelle bakteriesystemer med
Biologer ved MITInstituttet brugte matematisk modellering til at kontrollere genetisk modificerede bakterier af Escherichia coli (E. coli). Det lykkedes dem at programmere bakteriesystemer til at blive til vilkårlige todimensionelle strukturer med de ønskede egenskaber.
Den kontrollerede vækst af modificerede bakterier tillader skabelsen af strukturer af en given form. Billede: Riedel Kruse lab/University of Arizona
Forskere har lavet et værktøjssæt tilbioengineering til at kontrollere de intercellulære adhæsionsegenskaber af bevægelige bakterieceller. Genetisk modificerede bakterier dyrker visse molekyler på deres cellevægge, der fungerer som docking-gateways for egnede partnerceller.
Som i LEGO-konstruktøren er det kun celler medmatchende molekyler kan forbindes, forklarer videnskabsmænd. Når to cellepopulationer med deres respektive adhæsionsmolekyler kolliderer, danner de en synlig fast grænse, hvis position og form bestemmes af de indledende podningspositioner og cellekoncentrationer.
Ved hjælp af computersimuleringer beregner forskerne væksten og spredningen af kolonier af forskellige varianter af bakterier for at skabe de ønskede flade strukturer i krydset mellem bakterier.
I deres undersøgelse viste forskerne hvordanved hjælp af kontrolleret vækst er det muligt at danne flade levende overflader, herunder kanaler til transport af væsker. Derudover mener forskerne, at udviklingen vil være nyttig til at skabe biosensorer, der er følsomme over for forskellige ydre stimuli.
Biologer vil fortsætte med at studere kontrolleret levevissystemer. I fremtidige eksperimenter ønsker de at gå videre til skabelsen af tredimensionelle strukturer og systemer, der producerer forskellige kemikalier på bestemte punkter.
Læs mere:
"James Webb" sendte et foto af sammenstødet mellem to enorme galakser
"Unyttige" bakterier på Jorden vil give liv til kolonisterne på Mars
På pyramiden i Kina fandt et portræt af "forfædrenes konge". Han regerede for over 4.000 år siden