Forskere bruker matematisk modellering for å kontrollere sammenstillingen av todimensjonale bakteriesystemer med
Biologer ved MITInstituttet brukte matematisk modellering for å kontrollere genmodifiserte bakterier av Escherichia coli (E. coli). De klarte å programmere bakteriesystemer til å bli til vilkårlige todimensjonale strukturer med de ønskede egenskapene.
Den kontrollerte veksten av modifiserte bakterier tillater dannelsen av strukturer av en gitt form. Bilde: Riedel Kruse lab/University of Arizona
Forskere har laget et verktøysett forbioengineering for å kontrollere de intercellulære adhesjonsegenskapene til bevegelige bakterieceller. Genmodifiserte bakterier vokser visse molekyler på celleveggene deres som fungerer som docking-porter for passende partnerceller.
Som i LEGO-konstruktøren er det kun celler medmatchende molekyler kan kobles sammen, forklarer forskere. Når to cellepopulasjoner med sine respektive adhesjonsmolekyler kolliderer, danner de en synlig solid grense, hvis posisjon og form bestemmes av de innledende såposisjonene og cellekonsentrasjonene.
Ved hjelp av datasimuleringer beregner forskerne veksten og spredningen av kolonier av forskjellige varianter av bakterier for å skape de ønskede flate strukturene i krysset mellom bakterier.
I sin studie viste forskerne hvordanved hjelp av kontrollert vekst er det mulig å danne flate levende overflater, inkludert kanaler for transport av væsker. I tillegg tror forskerne at utviklingen vil være nyttig for å lage biosensorer som er følsomme for ulike ytre stimuli.
Biologer vil fortsette å studere kontrollert livsystemer. I fremtidige eksperimenter ønsker de å gå videre til å lage tredimensjonale strukturer og systemer som produserer ulike kjemikalier på bestemte punkter.
Les mer:
«James Webb» sendte et bilde av kollisjonen mellom to enorme galakser
«Ubrukelige» bakterier på jorden vil gi liv til kolonistene på Mars
På pyramiden i Kina fant et portrett av "kongen av forfedre". Han regjerte for over 4000 år siden