Stworzono urządzenie, które wykonuje obliczenia, drukując komórki na papierze

Obecnie mamy wiele urządzeń elektronicznych – takich jak komputery i tablety –

wystarczającą moc obliczeniowąŚwietnie. Jednak pomimo swojej mocy są to bardzo ograniczone urządzenia wykrywające markery biologiczne wskazujące na obecność choroby. Z tego powodu kilka lat temu zaczęto opracowywać komputery biologiczne – żywe urządzenia komórkowe, które mogą wykrywać wiele markerów i generować złożone odpowiedzi. Naukowcy wykorzystują w nich receptory biologiczne, które potrafią wykrywać sygnały egzogenne i wykorzystując biologię syntetyczną modyfikują je, aby reagowały zgodnie z wykrytymi informacjami.

Do tej pory sieć komórkowaurządzenia, które muszą być używane w laboratorium przez ograniczony czas w określonych warunkach i muszą być obsługiwane przez biologa molekularnego. Teraz grupa naukowców z Uniwersytetu Pompeu Fabra opracowała nową technologię drukowania urządzeń komórkowych na papierze, które mogą być używane poza laboratorium.

Zastanawiam się, czego używają jako atramenturóżne typy komórek ze składnikami odżywczymi do rysowania. Komórki pozostają uwięzione w papierze, żywe i funkcjonalne, gdzie nadal rosną i mogą emitować sygnały, które przemieszczają się przez papier i docierają do innych komórek. Powód robienia tego na papierze (lub innych powierzchniach, takich jak tkanina) jest głównie praktyczny. Jest to metoda tania i można ją łatwo dostosować do zastosowań przemysłowych, a duże ilości można wyprodukować przy bardzo niskich kosztach.

„Chcieliśmy opracować skalowalne rozwiązaniemodelu i pomyślałem o zastosowaniu systemu druku podobnego do tego, który służy do drukowania T-shirtów. Wykonujemy kształty według naszego projektu, impregnujemy je różnymi tuszami komórkowymi, niczym bufor, nakładamy na papier i osadzamy komórki.”

Sira Mogas-Diez z Uniwersytetu Pompeu Fabra w Hiszpanii

Mocną stroną jest to, że te urządzeniana papierze można przechowywać w lodówce lub nawet zamrozić, ponieważ atrament komórkowy zawiera krioprotektanty, które na to pozwalają. Dzięki temu, w przeciwieństwie do poprzednich urządzeń, można je przechowywać przez długi czas przed użyciem.

W tym nowym podejściu każdy element urządzeniato grupa komórek, w tym przypadku bakterii, z minimalnymi modyfikacjami genetycznymi, które mogą wykrywać różne sygnały. Komórki żyją na pasku papieru i komunikują się ze sobą, integrują sygnały i generują taką lub inną odpowiedź w zależności od różnych kombinacji wykrytych sygnałów. Elementy się nie zmieniają, ale zmieniając ich położenie w przestrzeni na podstawie rysunku, który wykonują na papierze, można stworzyć urządzenia o różnych funkcjach.

„Tak więc kolejność komórek to oprogramowanie, komórki to sprzęt, a papier to fizyczne podłoże, na którym te komórki są umieszczone”.

Javier Macia z Uniwersytetu Pompeu Fabra w Hiszpanii

Zespół badawczy opracował różnebioczujniki, z których jeden jest przeznaczony do wykrywania rtęci. W porównaniu z innymi istniejącymi systemami, system przyczynia się do wizualnej oceny stężenia rtęci bez konieczności posiadania urządzenia laboratoryjnego do pomiaru. W zależności od ilości obecnej rtęci na reaktywnym pasku pojawia się więcej lub mniej kropek, które można policzyć gołym okiem.

Czytaj także:

Fizycy stworzyli analogię czarnej dziury i potwierdzili teorię Hawkinga. Dokąd to prowadzi?

Posłuchaj łazika Wytrwałości NASA poruszającego się po Marsie.

Ludzie mogą wytrzymać bardzo niskie temperatury nawet bez źródeł ciepła.