Gli scienziati utilizzano modelli matematici per controllare l'assemblaggio di sistemi batterici bidimensionali
Biologi al MITL'istituto ha utilizzato la modellazione matematica per controllare i batteri geneticamente modificati di Escherichia coli (E. coli). Sono riusciti a programmare i sistemi batterici per trasformarli in strutture bidimensionali arbitrarie con le proprietà desiderate.
La crescita controllata di batteri modificati consente di creare strutture di una determinata forma. Immagine: laboratorio Riedel Kruse/Università dell'Arizona
I ricercatori hanno creato un toolkit perbioingegneria per controllare le proprietà di adesione intercellulare delle cellule batteriche mobili. I batteri geneticamente modificati fanno crescere alcune molecole sulle loro pareti cellulari che fungono da porte di attracco per cellule partner idonee.
Come nel costruttore LEGO, solo celle conle molecole corrispondenti possono connettersi, spiegano gli scienziati. Quando due popolazioni cellulari con le rispettive molecole di adesione si scontrano, formano un bordo solido visibile, la cui posizione e forma è determinata dalle posizioni iniziali di semina e dalle concentrazioni cellulari.
Con l'aiuto di simulazioni al computer, gli scienziati calcolano la crescita e la diffusione di colonie di diverse varianti di batteri per creare le strutture piatte desiderate alla giunzione dei batteri.
Nel loro studio, i ricercatori hanno mostrato comeutilizzando una crescita controllata, è possibile formare superfici viventi piatte, compresi i canali per il trasporto di liquidi. Inoltre, i ricercatori ritengono che lo sviluppo sarà utile per creare biosensori sensibili a vari stimoli esterni.
I biologi continueranno a studiare la vita controllatasistemi. In esperimenti futuri, vogliono passare alla creazione di strutture e sistemi tridimensionali che producono varie sostanze chimiche in determinati punti.
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