Генно-інженерні бактерії малюють мікроскопічні шедеври

Вчені використали генно-інженерні бактерії для відтворення шедевру в мікроскопічному масштабі. Сконструювавши бактерії кишкової палички так, щоб вони реагували на світло, вони спрямували бактерії, як крихітні дрони, до візерунків, що зображують “Мону Лізу” Леонардо да Вінчі. Це не художнє визнання, яке вони переслідують. Скоріше, дослідники хочуть показати, що ці сконструйовані організми колись можуть бути використані як “мікробруківки” і живі двигуни.

“З точки зору фізики, бактерії – це чудові самохідні мікромашини”, – розповів Digital Trends Роберто Ді Леонардо, професор фізики Римського університету, який працював над проектом. “Ми вивчаємо можливі способи управління цими фантастичними мікророботами за допомогою фізичних зовнішніх стимулів, таких як світло, щоб використовувати їх рухову силу для транспортування і маніпуляцій з мікроскопічними системами всередині мініатюрних лабораторій на чіпі”.

Коли справа доходить до навичок плавання, кишкова паличка змушує Майкла Фелпса виглядати аматором. Використовуючи пропелери, що живляться від живого двигуна, кишкова паличка може переміщатися крізь рідини, долаючи відстань, що в 10 разів перевищує їхню довжину, всього за секунду. Хоча їхнім паливом зазвичай є кисень, вчені нещодавно відкрили білок, який дозволяє бактеріям, що мешкають в океані, живитися світлом. З того часу вони передали цю властивість іншим бактеріям, таким як кишкова паличка, за допомогою генної інженерії.

Генетично модифікувавши кишкову паличку та скориставшись фізичними властивостями бактерій, Ді Леонардо та його колеги змогли використати світлові патерни, щоб спрямувати бактерії на відтворення шедевру епохи Відродження.

“Відомо, що плаваючі бактерії, подібно до автомобілів у міському русі, накопичуються в місцях, де їхня швидкість зменшується, – пояснив Ді Леонардо. Отже, якщо ми хочемо “намалювати” білий мазок – де бактерії є фарбою – нам потрібно зменшити швидкість бактерій, локально зменшивши інтенсивність світла в цьому регіоні, щоб бактерії сповільнилися і накопичилися там”.

У ході дослідження вчені засвітили негативне зображення Мони Лізи, змусивши світлочутливі бактерії відтворити знаковий портрет. Вони також змусили сконструйовану кишкову паличку перетворитися між зображеннями Альберта Ейнштейна і Чарльза Дарвіна.

Відтворення облич відомих особистостей – це вражаюче, але Ді Леонардо сподівається, що це дослідження може стимулювати деякі інновації в реальному світі. Наприклад, використовуючи світло як орієнтир, дослідники зможуть використовувати бактерії як будівельні блоки і пропелери для мікроскопічних пристроїв.

“У фізиці та інженерії

Source: digitaltrends.com