Les scientifiques utilisent la modélisation mathématique pour contrôler l'assemblage de systèmes bactériens bidimensionnels avec
Biologistes au MITL'Institut a utilisé la modélisation mathématique pour contrôler les bactéries génétiquement modifiées d'Escherichia coli (E. coli). Ils ont réussi à programmer des systèmes bactériens pour qu'ils se transforment en structures bidimensionnelles arbitraires avec les propriétés souhaitées.
La croissance contrôlée de bactéries modifiées permet de créer des structures d'une forme donnée. Image : Laboratoire Riedel Kruse/Université de l'Arizona
Des chercheurs ont créé une boîte à outils pourla bio-ingénierie pour contrôler les propriétés d'adhésion intercellulaire des cellules bactériennes mobiles. Les bactéries génétiquement modifiées développent certaines molécules sur leurs parois cellulaires qui agissent comme des passerelles d'amarrage pour les cellules partenaires appropriées.
Comme dans le constructeur LEGO, seules les cellules avecles molécules correspondantes peuvent se connecter, expliquent les scientifiques. Lorsque deux populations cellulaires avec leurs molécules d'adhésion respectives entrent en collision, elles forment une frontière continue visible, dont la position et la forme sont déterminées par les positions d'ensemencement initiales et les concentrations cellulaires.
À l'aide de simulations informatiques, les scientifiques calculent la croissance et la propagation des colonies de différentes variantes de bactéries afin de créer les structures plates souhaitées à la jonction des bactéries.
Dans leur étude, les chercheurs ont montré commenten utilisant une croissance contrôlée, il est possible de former des surfaces de vie planes, y compris des canaux pour le transport des fluides. De plus, les chercheurs pensent que le développement sera utile pour créer des biocapteurs sensibles à divers stimuli externes.
Les biologistes continueront d'étudier la vie contrôléesystèmes. Dans les expériences futures, ils veulent passer à la création de structures et de systèmes tridimensionnels qui produisent divers produits chimiques à certains endroits.
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