นักชีววิทยารวบรวมแบคทีเรียที่ซับซ้อนจากชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ตัวต่อเลโก้

นักวิทยาศาสตร์ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อควบคุมการประกอบระบบแบคทีเรียสองมิติด้วย

ฟังก์ชั่นที่จำเป็น

นักชีววิทยาที่ MITสถาบันใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อควบคุมแบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมของ Escherichia coli (E. coli) พวกเขาจัดการโปรแกรมระบบแบคทีเรียให้กลายเป็นโครงสร้างสองมิติตามอำเภอใจพร้อมคุณสมบัติที่ต้องการ

การเจริญเติบโตที่ควบคุมได้ของแบคทีเรียดัดแปลงทำให้สามารถสร้างโครงสร้างของรูปร่างที่กำหนดได้ ภาพ: ห้องปฏิบัติการ Riedel Kruse/มหาวิทยาลัยแอริโซนา

นักวิจัยได้สร้างชุดเครื่องมือสำหรับวิศวกรรมชีวภาพเพื่อควบคุมคุณสมบัติการยึดเกาะระหว่างเซลล์ของเซลล์แบคทีเรียที่เคลื่อนที่ได้ แบคทีเรียดัดแปลงพันธุกรรมจะเติบโตโมเลกุลบางตัวบนผนังเซลล์ซึ่งทำหน้าที่เป็นเกตเวย์สำหรับเซลล์คู่ที่เหมาะสม

ในตัวสร้าง LEGO เฉพาะเซลล์ที่มีโมเลกุลที่ตรงกันสามารถเชื่อมต่อกันได้ นักวิทยาศาสตร์อธิบาย เมื่อประชากรเซลล์สองกลุ่มที่มีโมเลกุลการยึดเกาะตามลำดับชนกัน พวกมันจะสร้างเส้นขอบทึบที่มองเห็นได้ ตำแหน่งและรูปร่างจะถูกกำหนดโดยตำแหน่งการเพาะเริ่มต้นและความเข้มข้นของเซลล์

ด้วยความช่วยเหลือของการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณการเติบโตและการแพร่กระจายของอาณานิคมของแบคทีเรียชนิดต่างๆ เพื่อสร้างโครงสร้างแบนที่ต้องการที่จุดเชื่อมต่อของแบคทีเรีย

ในการศึกษาของพวกเขา นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าด้วยการควบคุมการเจริญเติบโต สามารถสร้างพื้นผิวเรียบ รวมทั้งช่องทางสำหรับการขนส่งของเหลว นอกจากนี้ นักวิจัยเชื่อว่าการพัฒนานี้จะเป็นประโยชน์สำหรับการสร้างไบโอเซนเซอร์ที่ไวต่อสิ่งเร้าภายนอกต่างๆ

นักชีววิทยาจะศึกษาการใช้ชีวิตแบบควบคุมต่อไประบบต่างๆ ในการทดลองในอนาคต พวกเขาต้องการไปยังการสร้างโครงสร้างสามมิติและระบบที่ผลิตสารเคมีต่างๆ ในบางจุด

อ่านเพิ่มเติม:

“เจมส์ เวบบ์” ส่งภาพการชนกันของดาราจักรขนาดใหญ่ 2 แห่ง

แบคทีเรียที่ "ไร้ประโยชน์" บนโลกจะให้ชีวิตแก่อาณานิคมของดาวอังคาร

บนปิรามิดในประเทศจีนพบรูปเหมือนของ "ราชาแห่งบรรพบุรุษ" ทรงครองราชย์เมื่อ 4,000 ปีที่แล้ว