セルを紙に印刷して計算を行う装置を作成

現代ではパソコンやタブレットなどの電子機器がたくさんあります。

十分な計算能力素晴らしい。しかし、その能力にもかかわらず、それらは病気の存在を示す生物学的マーカーを検出するための非常に限られた装置です。このため、生物学的コンピューター (複数のマーカーを検出して複雑な応答を生成できる生きた細胞デバイス) が数年前に開発され始めました。この研究では、研究者は外因性シグナルを検出できる生物学的受容体を使用し、合成生物学を使用して、検出した情報に応じて応答するように受容体を改変します。

今では、セルラー特定の条件下で限られた時間、実験室で動作する必要があり、分子生物学者が取り扱う必要のあるデバイス。現在、ポンペウファブラ大学の研究者グループは、研究室の外で使用できる紙にセルラーデバイスを印刷するための新しい技術を開発しました。

インクは何を使っているのか気になる描画のための栄養素を含むさまざまな種類の細胞。細胞は紙の中に閉じ込められたまま生きて機能し、そこで増殖を続け、紙を通って他の細胞に届く信号を発することができます。これを紙(または布地などの他の表面)上で行う理由は主に実用的です。これは安価な方法であり、工業用途に容易に適用でき、非常に低コストで大量に生産できます。

「私たちはスケーラブルなシステムを開発したかったのです。モデルを作成し、T シャツのプリントに使用されるものと同様のプリント システムを使用することを考えました。設計に従って形状を作成し、緩衝剤のようなさまざまな細胞インクを含浸させ、紙に塗布し、細胞を堆積させます。」

スペインのポンペウ・ファブラ大学のSira Mogas-Diez氏

強みは、これらのデバイスがセルラーインクには凍結防止剤が含まれているため、紙の上で冷蔵庫に保管したり、冷凍したりすることもできます。したがって、以前のデバイスとは異なり、使用する前に長期間保管することができます。

この新しいアプローチでは、デバイスのあらゆる要素がさまざまなシグナルを検出できる最小限の遺伝子改変を施した細胞のグループ、この場合は細菌です。細胞は紙片の中に存在し、互いに通信し、信号を統合し、検出された信号のさまざまな組み合わせに応じて何らかの応答を生成します。要素は変化しませんが、紙に描いた絵を使って空間上の位置を変えることで、異なる機能を持つデバイスを作成できます。

「つまり、セルの順序はソフトウェアであり、セルはハードウェアであり、紙はそれらのセルが配置される物理的な基板です。」

スペインのポンペウ・ファブラ大学のハビエル・マシア氏

研究チームは様々なを開発しましたバイオセンサー。そのうちの1つは水銀を検出するように設計されています。他の既存のシステムと比較して、このシステムは、水銀の濃度を測定するための実験室の装置を必要とせずに、水銀の濃度を視覚的に評価することに貢献します。存在する水銀の量に応じて、肉眼で数えることができる反応性ストリップに現れるドットの数が増減します。

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