Βακτήρια που αναβοσβήνουν χρησιμοποιούνται ως σύστημα συναγερμού για την ύπαρξη αρσενικού.
Ερευνητές στο πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο έχουν χτίσει μια βακτηριακή πηγή φωτός από περίπου 13.000 «biopixels», όπως την αποκαλούν. Η εργασία τους για τη συγχρονισμένη φθορισμού πρωτεϊνική έκφραση δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature την περασμένη εβδομάδα. Αυτό δεν είναι μόνο μια νέα μορφή τέχνης, αλλά και ένα κομμάτι της υψηλής τεχνολογίας, βιοτεχνολογίας.
Το φως που παράγει το τσιπ αποτελείται από περισσότερα από 50 εκατομμύρια βακτήρια που αλληλεπιδρούν και συγχρονίζονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ένα μηχανισμό γνωστό ως (Quorum sensing), μια μέθοδο στην οποία τα βακτήρια επικοινωνούν με τους ομοίους τους και τους προσδίδει μια
ομαδική συμπεριφορά. Μπορούν να ρυθμίζουν την έκφραση των γονιδίων, σύμφωνα με την πυκνότητα του πληθυσμού ή να καθορίζουν μια στρατηγική προσαρμογής στο τοπικό τους περιβάλλον.
Οι ερευνητές στο San Diego συνδυασαν την έκφραση μιας φθορίζουσας πρωτεΐνης με ένα βιολογικό ρολόι, το οποίο είναι συγχρονισμένο με τις άλλες αποικίες με Quorum sensing μηχανισμό ανίχνευσης. Με αυτόν τον τρόπο τα βακτήρια περιοδικά φθορίζουν σε αρμονία, όπως αναβοσβήνουν οι λάμπες.
Πέραν του ότι είναι ένα βιολογικό ψυχεδελικό φώς , αυτή η τεχνική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για χρήσιμες εφαρμογές. Για παράδειγμα, οι ερευνητές μπορούν να δημιουργήσουν μια ομάδα μηχανικού βακτηριακού αισθητήρα για την ανίχνευση χαμηλών επίπεδών αρσενικού στο οποίο η αυξομειώσεις των συχνότητα των ταλαντώσεων που αναβοσβήνει το μοτίβο των κυττάρων , δείχνει την παρουσία και την ποσότητα του δηλητηρίου αρσενικόυ. Αυτές προβλέπουν ότι αυτή η προσέγγιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση βαρέων μετάλλων, ρύπων και παθογόνους οργανισμούς με χαμηλό κόστος.

Jeff Hasty, καθηγητής της βιολογίας και της βιοτεχνολογίας στο πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο, που ήταν επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο τμήμα του πανεπιστημίου των Βιολογικών Επιστημών και στο BioCircuits Ινστιτούτο, σχολίασε:
"Αυτά τα είδη των ζωντανών αισθητήρων είναι ενδιαφέρον, καθώς μπορεί να χρησιμεύσουν για τη συνεχή παρακολούθηση ενός συγκεκριμένου δείγματος για μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ τα περισσότερα κιτ ανίχνευσης που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση είναι μίας χρήσεως. Επειδή τα βακτήρια ανταποκρίνονται με διαφορετικούς τρόπους σε διαφορετικές συγκεντρώσεις, μεταβάλλοντας τη συχνότητα που αναβοσβήνει το μοτίβο τους, μπορούν να παρέχουν συνεχή ενημέρωση σχετικά με το πόσο επικίνδυνη τοξίνη ή παθογόνο είναι ανά πάσα στιγμή. Πολλαπλές αποικίες χρησιμοποιούνται ως σύστημα συναγερμού για το αρσενικό οι
οποίες συγχρονίζονται μέσω ενώς σήματος φυσικού αερίου, αλλά τα κύτταρα συγχρονίζονται μέσω Quorum sensing . Η διάταξη σύνδεσης είναι συνεργική με την έννοια ότι η μεγάλη, αλλά τοπικά, Quorum sensing επικοινωνία είναι απαραίτητη για να δημιουργήσει ένα αρκετά μεγάλο σήμα να οδηγειθεί ο σύνδεσμος μέσω ανταλλαγής αερίων. "
Ο Hasty είπε ότι πιστεύει πως μέσα σε πέντε χρόνια, ένας μικρός αισθητήρας χειρός θα μπορούσε να αναπτυχθεί που θα λάμβανε μετρήσεις των ταλαντώσεων από τα βακτήρια στα διαθέσιμα αναλώσημα microfluidic chips, για να καθορίσει την παρουσία και τις συγκεντρώσεις των διαφόρων τοξικών ουσιών και παθογόνων οργανισμών στο χώρο.

Το φως που παράγει το τσιπ αποτελείται από περισσότερα από 50 εκατομμύρια βακτήρια που αλληλεπιδρούν και συγχρονίζονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ένα μηχανισμό γνωστό ως (Quorum sensing), μια μέθοδο στην οποία τα βακτήρια επικοινωνούν με τους ομοίους τους και τους προσδίδει μια
ομαδική συμπεριφορά. Μπορούν να ρυθμίζουν την έκφραση των γονιδίων, σύμφωνα με την πυκνότητα του πληθυσμού ή να καθορίζουν μια στρατηγική προσαρμογής στο τοπικό τους περιβάλλον.
Οι ερευνητές στο San Diego συνδυασαν την έκφραση μιας φθορίζουσας πρωτεΐνης με ένα βιολογικό ρολόι, το οποίο είναι συγχρονισμένο με τις άλλες αποικίες με Quorum sensing μηχανισμό ανίχνευσης. Με αυτόν τον τρόπο τα βακτήρια περιοδικά φθορίζουν σε αρμονία, όπως αναβοσβήνουν οι λάμπες.
Πέραν του ότι είναι ένα βιολογικό ψυχεδελικό φώς , αυτή η τεχνική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για χρήσιμες εφαρμογές. Για παράδειγμα, οι ερευνητές μπορούν να δημιουργήσουν μια ομάδα μηχανικού βακτηριακού αισθητήρα για την ανίχνευση χαμηλών επίπεδών αρσενικού στο οποίο η αυξομειώσεις των συχνότητα των ταλαντώσεων που αναβοσβήνει το μοτίβο των κυττάρων , δείχνει την παρουσία και την ποσότητα του δηλητηρίου αρσενικόυ. Αυτές προβλέπουν ότι αυτή η προσέγγιση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση βαρέων μετάλλων, ρύπων και παθογόνους οργανισμούς με χαμηλό κόστος.

Jeff Hasty, καθηγητής της βιολογίας και της βιοτεχνολογίας στο πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο, που ήταν επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας στο τμήμα του πανεπιστημίου των Βιολογικών Επιστημών και στο BioCircuits Ινστιτούτο, σχολίασε:
"Αυτά τα είδη των ζωντανών αισθητήρων είναι ενδιαφέρον, καθώς μπορεί να χρησιμεύσουν για τη συνεχή παρακολούθηση ενός συγκεκριμένου δείγματος για μεγάλο χρονικό διάστημα, ενώ τα περισσότερα κιτ ανίχνευσης που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση είναι μίας χρήσεως. Επειδή τα βακτήρια ανταποκρίνονται με διαφορετικούς τρόπους σε διαφορετικές συγκεντρώσεις, μεταβάλλοντας τη συχνότητα που αναβοσβήνει το μοτίβο τους, μπορούν να παρέχουν συνεχή ενημέρωση σχετικά με το πόσο επικίνδυνη τοξίνη ή παθογόνο είναι ανά πάσα στιγμή. Πολλαπλές αποικίες χρησιμοποιούνται ως σύστημα συναγερμού για το αρσενικό οι
οποίες συγχρονίζονται μέσω ενώς σήματος φυσικού αερίου, αλλά τα κύτταρα συγχρονίζονται μέσω Quorum sensing . Η διάταξη σύνδεσης είναι συνεργική με την έννοια ότι η μεγάλη, αλλά τοπικά, Quorum sensing επικοινωνία είναι απαραίτητη για να δημιουργήσει ένα αρκετά μεγάλο σήμα να οδηγειθεί ο σύνδεσμος μέσω ανταλλαγής αερίων. "

Ο Hasty είπε ότι πιστεύει πως μέσα σε πέντε χρόνια, ένας μικρός αισθητήρας χειρός θα μπορούσε να αναπτυχθεί που θα λάμβανε μετρήσεις των ταλαντώσεων από τα βακτήρια στα διαθέσιμα αναλώσημα microfluidic chips, για να καθορίσει την παρουσία και τις συγκεντρώσεις των διαφόρων τοξικών ουσιών και παθογόνων οργανισμών στο χώρο.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου