Инженери от MIT успяха да накарат бактерии да „строят“ изкуствени материали и по този начин отвориха път за т.нар. „живи материали“. Те комбинират предимствата на живите организми с тези на неорганичната материя.
Бактерия, произвеждаща влакна. Изображение: MIT
Клетките например са способни да реагират на средата, да изграждат сложни молекули и да растат в колонии. Използването им за създаване на структури и вещества „по заявка“ може да доведе до истинска революция в индустрията.
Разработката на учените от MIT е демонстрация за възможностите на прохождащата технология, която в бъдеще може да се използва за направата на слънчеви панели, самовъзстановяващи се материали, чувствителни сензори и какво ли още не.
„Визията ни е да създадем живи материали, в които живите клетки растат, строят био-полимери и контролират неорганичните вещества около себе си“, казва проф. Тимъти Лу от екипа.
Бактерии от вида E.Coli, произвеждащи био-полимера кърли. Известно е, че този полимер има здравината на стомана. Снимка: Pina Fratamico/USDA
„Само си представете какво можем да постигнем, ако можем да отглеждаме физически устройства и структури от малкото към голямото, с минимална намеса, вместо да ги произвеждаме и оформяме по обратния път“, казва още Лу.
Екипът от изследователи впрегнал био-технология, която природата прилага успешно от повече от 3 милиарда години.
Растежът на костите например започва с клетки, които се подреждат в сложна плетеница и отделят протеини, изграждащи познатата ни здрава структура.
Новата разработка използва същия принцип, но клетките-работници са с препрограмирани гени и произвеждат желаните от Лу и неговите колеги полимери (материали от повтарящи се молекули). Техниката разчита на това, че някои гени работят като ключове на електрическо табло – могат да включват или изключват други гени. Тези ключове могат да бъдат контролирани с определени химикали.
Използвайки генетичните ключове и модифицирани гени, Лу и колегите му създали синтетични влакна от протеин, наречен кърли. Това е био-полимер със здравината на стомана. Учените направили така, че върху него да растат изкуствени материали, като например метал подходящ за проводници.
В един експеримент Лу и колегите му програмирали бактерия да „построи“ електрически ключ, който се включвал и изключвал според определен химичен сигнал.
„Това е само началото“, казва проф. Лу. „В бъдеще искаме да пробваме по-сложни дизайни“. (Източник: MIT, Би Би Си)
