• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23.09.2022
Никита Логинов
2
2 901

Биологи создали программируемую живую материю из бактерий

6.4

Новая технология позволяет выращивать колонии искусственных бактерий объемом в несколько кубических сантиметров. Получается желеобразное вещество определенной формы, способное выполнять заданные в геноме функции.

Кусочек программируемого живого материала, выращенного в колбе
Кусочек программируемого живого материала, выращенного в колбе / © Университет Райса

Биологи из Университета Райса (США) представили технологию выращивания живого материала в виде искусственных бактерий, способных к самоорганизации. Ученые редактируют их геном под определенные задачи, а дальше эти бактерии с помощью специального белка воспроизводят сами себя и выстраиваются в макроскопические структуры. Ранее не получалось добиться такого поведения от генетически модифицированных бактерий, пишут исследователи в журнале Nature Communications.

Ученые использовали в качестве «строительного блока» Caulobacter crescentus — нейтральную для человека серповидную бактерию, живущую в пресноводных озерах и ручьях. В ее генетическом коде есть белок, который покрывает мембрану защитной оболочкой вроде змеиной чешуи. Авторы работы модифицировали этот белок таким образом, чтобы он выстраивал из «чешуи» пространственные структуры, заполненные бактериальной массой. Получается вещество в виде желе или слизи, которое само растет по заданной форме, как растет дерево или кость.

Скорость роста очень высока, примерно за сутки популяция генетически модифицированных микробов увеличивается как минимум на четыре порядка (в 10 тысяч раз). Процесс происходит в воде: сначала на ее поверхности образуется тонкая пленка из бактерий, после чего сосуд принимаются постоянно встряхивать, чтобы ускорить рост массы. Когда она достигает заданных форм и размеров, материал опускается на дно и больше не растет.

Процесс роста живых материалов и полученные образцы / © Университет Райса

Ученые создали таким образом целый ряд образцов живой материи разных форм и назначения. Один из них поглотил кадмий из раствора, успешно сыграв роль абсорбента. Другой эксперимент показал, что выращенный материал можно использовать как катализатор биохимических реакций — например, для ускоренного окисления глюкозы. Это открывает возможность для программируемого очищения водоемов от загрязнений и ядов. Вообще, по мнению исследователей, из такой материи можно выращивать живые датчики, лекарственные вещества, биоэлектронные устройства и прочие полезные вещи. Или создать строительные материалы, способные самостоятельно восстанавливать и поддерживать заданную форму.

Отдельный плюс полученной живой материи — ее стабильность. Проверка показала, что образцы можно неделями хранить в простой банке на полке при комнатной температуре. То есть, перевозка выращенного материала к месту назначения не требует специального изолирующего и охлаждающего оборудования. Ученые надеются, что это позволит программируемой живой материи быстро покорить рынок, но до повседневного применения еще неблизко, так как технологию нужно совершенствовать. Ближайшая цель исследователей — проверить, будет ли их подход работать на других бактериях.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 17:52
Александр Березин

Космический телескоп «Гайя» позволил оценить скорость движения рекордного количества звезд в Млечном Пути, и новые данные оказались крайне неожиданными. Дело не только в том, что его масса упала во много раз: стало ясно, что сама структура Галактики не такая, как думали раньше.

Вчера, 14:55
Дарья

Черепно-лицевые аномалии — одни из наиболее частых врожденных дефектов во всем мире. В качестве причин называют вещества в лекарствах, предметах домашнего обихода и окружающей среде. Как оказалось, они влияют на развитие эмбрионов рыбок данио-рерио. По словам ученых, это поможет понять, как происходит внутриутробное развитие черт лица человека.

Позавчера, 09:00
ПНИПУ

Топливная ячейка — это сборная конструкция гранул твердого топлива, предназначенная для удобства их хранения. Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к конструкциям сгорающих зарядов твердого топлива. Это устройство можно применить в двигателях глубокого регулирования тяги, а также в авиационной технике и ракетостроении, например, в беспилотниках, для газогенераторов. Топливная ячейка, созданная изобретателем из ПНИПУ, не подвержена разрушению от воздействия окружающей среды и сохраняет первоначальный качественный состав топлива на десятки лет.

Вчера, 17:52
Александр Березин

Космический телескоп «Гайя» позволил оценить скорость движения рекордного количества звезд в Млечном Пути, и новые данные оказались крайне неожиданными. Дело не только в том, что его масса упала во много раз: стало ясно, что сама структура Галактики не такая, как думали раньше.

26 сентября
Мария Азарова

Ученые применили современные методы, такие как микрокомпьютерная томография, получили сотни рентгеновских изображений и создали 3D-модель. Все для того, чтобы обнаружить следы опухоли во внутренней части черепа человека, жившего в середине IV века нашей эры. Это самый ранний случай менингиомы на Пиренейском полуострове — из тех, что известны науке.

24 сентября
Михаил Орлов

Переход к паразитизму вызывает характерные изменения у самых разных существ. Авторы нового исследования узнали, как он повлиял на геномы растений, ставших «настолько паразитическими», что от них остался только клубень-химера с грибовидными соцветиями.

31 августа
Сергей Васильев

Вопреки предсказаниям, кислород-28 оказался крайне неустойчивым. Физики не успели даже зарегистрировать такие ядра, хотя теоретически они должны быть дважды магическими, а значит — особенно стабильными.

31 августа
Дарья Губина

Тотальная память — плохо для мозга. Чтобы детально запомнить событие, стоит о нем вспоминать как можно реже. Чем больше вы знаете по теме, тем больше новой информации вы запомните. Но если информации будет слишком много, то не вся она будет зафиксирована в мозге. Naked Science разбирается, как сегодня ученые, нейробиологи и психологи объясняют способности нашего мозга запоминать и учиться.

2 сентября
Редакция

Американский поэт и литературный критик Адам Кирш в эссе, опубликованном в The Guardian, рассуждает о том, как новые представления о возможностях животного разума меняют нас самих.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария

-
0
+
Rimworld: Save our ship 2: "Учёные вывели особых насекомых, которые могут жить в вакууме и разбирать большие астероиды. Это было плохой идеей."
-
2
+
Учёные придумали Шоггота =О
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: