Création d'un périphérique qui effectue des calculs en imprimant des cellules sur du papier

Nous disposons aujourd'hui de nombreux appareils électroniques - tels que les ordinateurs et les tablettes -

puissance de calcul suffisantesuper. Mais malgré leur puissance, ce sont des dispositifs très limités pour détecter les marqueurs biologiques indiquant la présence d’une maladie. C’est pour cette raison que les ordinateurs biologiques – des dispositifs cellulaires vivants capables de détecter plusieurs marqueurs et de générer des réponses complexes – ont commencé à être développés il y a plusieurs années. Dans ceux-ci, les chercheurs utilisent des récepteurs biologiques capables de détecter des signaux exogènes et, grâce à la biologie synthétique, de les modifier pour répondre en fonction des informations qu'ils détectent.

À présent, cellulairedispositifs qui doivent être utilisés dans un laboratoire pendant une durée limitée dans certaines conditions et doivent être manipulés par un biologiste moléculaire. Aujourd'hui, un groupe de chercheurs de l'Université de Pompeu Fabra a développé une nouvelle technologie d'impression d'appareils cellulaires sur papier utilisable en dehors du laboratoire.

Je me demande ce qu'ils utilisent comme encredifférents types de cellules avec des nutriments pour dessiner. Les cellules restent piégées dans le papier, vivantes et fonctionnelles, et là elles continuent de croître et peuvent émettre des signaux qui voyagent à travers le papier et atteignent d'autres cellules. La raison pour laquelle nous procédons ainsi sur du papier (ou sur d’autres surfaces telles que le tissu) est principalement pratique. Il s’agit d’une méthode peu coûteuse et facilement adaptable à un usage industriel, et de grandes quantités peuvent être produites à un coût très faible.

"Nous souhaitions développer une solution évolutivemodèle et a pensé à utiliser un système d'impression similaire à celui utilisé pour imprimer des T-shirts. On réalise des formes selon notre dessin, on l'imprègne de différentes encres cellulaires, comme un tampon, on l'applique sur le papier, et les cellules sont déposées.

Sira Mogas-Diez de l'Université Pompeu Fabra en Espagne

Le point fort est que ces appareilssur papier peut être réfrigérée ou même congelée, car l'encre cellulaire contient des cryoprotecteurs qui lui permettent de le faire. Ainsi, contrairement aux appareils précédents, ils peuvent être stockés longtemps avant utilisation.

Dans cette nouvelle approche, chaque élément du dispositifest un groupe de cellules, en l’occurrence des bactéries, présentant des modifications génétiques minimes et capables de détecter différents signaux. Les cellules vivent dans une bande de papier et communiquent entre elles, intègrent des signaux et génèrent une réponse ou une autre en fonction de diverses combinaisons de signaux détectés. Les éléments ne changent pas, mais en changeant leur emplacement dans l'espace à l'aide du dessin qu'ils réalisent sur papier, vous pouvez créer des appareils avec des fonctions différentes.

"Donc, l'ordre des cellules est le logiciel, les cellules sont le matériel et le papier est le substrat physique sur lequel ces cellules sont placées."

Javier Macia de l'Université Pompeu Fabra en Espagne

L'équipe de recherche a développé diversbiocapteurs, dont l'un est conçu pour détecter le mercure. Par rapport à d'autres systèmes existants, le système contribue à évaluer visuellement la concentration de mercure sans nécessiter un appareil en laboratoire pour la mesurer. Selon la quantité de mercure présente, plus ou moins de points apparaissent sur la bande réactive qui peuvent être comptés à l'œil nu.

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