A tudósok matematikai modellezést használnak a kétdimenziós bakteriális rendszerek összeállításának ellenőrzésére
Biológusok az MIT-nAz Intézet matematikai modellezést alkalmazott a genetikailag módosított Escherichia coli (E. coli) baktériumok ellen. Sikerült úgy programozniuk a bakteriális rendszereket, hogy a kívánt tulajdonságokkal rendelkező tetszőleges, kétdimenziós struktúrákká alakuljanak.
A módosított baktériumok szabályozott szaporodása lehetővé teszi adott alakú struktúrák létrehozását. Kép: Riedel Kruse labor/Arizonai Egyetem
A kutatók eszköztárat készítettek abiomérnökség a mozgékony baktériumsejtek intercelluláris adhéziós tulajdonságainak szabályozására. A genetikailag módosított baktériumok sejtfalukon bizonyos molekulákat növesztenek, amelyek dokkoló átjáróként működnek a megfelelő partnersejtek számára.
Mint a LEGO konstruktorban, csak a cellákbana megfelelő molekulák képesek kapcsolódni, magyarázzák a tudósok. Amikor két sejtpopuláció a hozzájuk tartozó adhéziós molekulákkal ütközik, látható szilárd szegélyt alkotnak, amelynek helyzetét és alakját a kezdeti oltási pozíciók és a sejtkoncentrációk határozzák meg.
A tudósok számítógépes szimulációk segítségével kiszámítják a baktériumok különböző változatai telepeinek növekedését és terjedését, hogy a baktériumok találkozásánál a kívánt lapos struktúrákat hozhassák létre.
A kutatók tanulmányukban megmutatták, hogyanszabályozott növekedés segítségével sík élőfelületek alakíthatók ki, beleértve a folyadékszállításra szolgáló csatornákat. Emellett a kutatók úgy vélik, hogy a fejlesztés hasznos lesz a különféle külső ingerekre érzékeny bioszenzorok létrehozásában.
A biológusok továbbra is tanulmányozni fogják a szabályozott életviteltrendszerek. A jövőbeni kísérletek során olyan háromdimenziós struktúrák és rendszerek létrehozására szeretnének áttérni, amelyek bizonyos pontokon különféle vegyi anyagokat állítanak elő.
Olvass tovább:
"James Webb" küldött egy fotót két hatalmas galaxis ütközéséről
A „haszontalan” baktériumok a Földön életet biztosítanak a Mars telepeseinek
A kínai piramison az "ősök királyának" portréját találták. Több mint 4000 évvel ezelőtt uralkodott