Вчені використовують математичне моделювання для керованої збірки двовимірних бактеріальних систем.
Біологи з Массачусетського технологічногоІнституту використовували математичне моделювання для управління генно-модифікованими бактеріями кишкової палички (E. coli). Їм вдалося запрограмувати бактеріальні системи для перетворення на довільні двовимірні структури з потрібними властивостями.
Контрольоване зростання модифікованих бактерій дозволяє створювати структури заданої форми. Зображення: Riedel Kruse lab/University of Arizona
Дослідники створили набір інструментів длябіоінженерії, щоб контролювати властивості міжклітинної адгезії рухливих бактеріальних клітин. Генетично модифіковані бактерії вирощують певні молекули на своїх клітинних стінках, які діють як стикувальні шлюзи для відповідних клітин-партнерів.
Як у конструкторі LEGO, тільки клітини ззбігаються молекулами можуть з'єднуватися, пояснюють вчені. Коли дві клітинні популяції з відповідними молекулами адгезії стикаються, вони утворюють видиму суцільну межу, положення та форма якої визначаються початковими позиціями посіву та концентраціями клітин.
За допомогою комп'ютерного моделювання вчені розраховують зростання та поширення колоній різних варіантів бактерій, щоб створювати на місці стику бактерій потрібні плоскі структури.
У своєму дослідженні вчені показали, як здопомогою керованого зростання можна сформувати плоскі живі поверхні, що включають канали транспортування рідин. Крім того, дослідники вважають, що розробка стане в нагоді для створення біосенсерів, чутливих до різних зовнішніх подразників.
Біологи продовжать досліджувати керовані живісистеми. У майбутніх експериментах вони хочуть перейти до створення тривимірних структур та систем, що виробляють у певних точках різні хімічні речовини.
Читати далі:
«Джеймс Вебб» надіслав фото зіткнення двох величезних галактик
«Берисна» бактерія на Землі забезпечить життя колонізаторам Марса
На піраміді у Китаї знайшли портрет «царя предків». Він правив понад 4 000 років тому