Mokslininkai naudoja matematinį modeliavimą, kad kontroliuotų dvimačių bakterijų sistemų surinkimą
MIT biologaiInstitutas naudojo matematinį modeliavimą genetiškai modifikuotų Escherichia coli (E. coli) bakterijų kontrolei. Jiems pavyko užprogramuoti bakterines sistemas, kad jos virstų savavališkomis dvimatėmis struktūromis su norimomis savybėmis.
Kontroliuojamas modifikuotų bakterijų augimas leidžia sukurti tam tikros formos struktūras. Vaizdas: Riedel Kruse laboratorija / Arizonos universitetas
Tyrėjai sukūrė priemonių rinkinį, skirtąbioinžinerija, skirta kontroliuoti judrių bakterijų ląstelių tarpląstelines adhezijos savybes. Genetiškai modifikuotos bakterijos augina tam tikras molekules ant savo ląstelių sienelių, kurios veikia kaip tinkamų partnerių ląstelių prijungimo vartai.
Kaip ir LEGO konstruktoriuje, tik ląstelės suAtitinkančios molekulės gali prisijungti, aiškina mokslininkai. Kai susiduria dvi ląstelių populiacijos su atitinkamomis adhezijos molekulėmis, jos sudaro matomą kietą kraštą, kurio padėtį ir formą lemia pradinės sėjimo vietos ir ląstelių koncentracija.
Kompiuterinio modeliavimo pagalba mokslininkai apskaičiuoja skirtingų bakterijų variantų kolonijų augimą ir plitimą, siekdami sukurti norimas plokščias struktūras bakterijų sandūroje.
Savo tyrime mokslininkai parodė, kaipnaudojant kontroliuojamą augimą, galima suformuoti plokščius gyvenamuosius paviršius, įskaitant kanalus skysčiams transportuoti. Be to, mokslininkai mano, kad plėtra bus naudinga kuriant biojutiklius, jautrius įvairiems išoriniams dirgikliams.
Biologai ir toliau tirs kontroliuojamą gyvenimąsistemos. Būsimuose eksperimentuose norima pereiti prie trimačių struktūrų ir sistemų, kurios tam tikruose taškuose gamina įvairias chemines medžiagas, kūrimo.
Skaityti daugiau:
„James Webb“ atsiuntė dviejų didžiulių galaktikų susidūrimo nuotrauką
„Nenaudingos“ bakterijos Žemėje suteiks gyvybę Marso kolonistams
Ant piramidės Kinijoje rastas „protėvių karaliaus“ portretas. Jis valdė daugiau nei prieš 4000 metų