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摘要:“KDSPs”菌落生长成穹顶状结构。研究人员说,这导致细菌产生了一个普通雀斑大小的金壳,这些金壳可以用作压力传感器。研究人员强调,他们有可能制造出的不仅仅是带有细菌的压力传感器杜克大学的博士后研究员威尔(杨小露)在一份声明中说:“我们可以使用生物反应材料来创造生命回路。”未来的研究将致力于利用细菌来制造更多样的结构。
这项研究证明了“从单个细胞开始培养功能性设备的能力,”该研究的资深作者、北卡罗莱纳州达勒姆杜克大学的合成生物学家凌冲佑说这个过程类似于编程一个细胞来生长一整棵树。
自然充满了生物通过结合有机和无机材料来创建结构的例子。例如,软体动物生长贝壳,人类通过将钙基分子与有机成分编织在一起来生长骨骼。[宏伟的显微摄影:50个微小奇迹]
你和他的同事说,利用细菌制造设备的能力可能比目前的制造工艺有很多优势。例如,他们说,生物制造非常有效地使用原材料和能源,而且通常是环境友好的。
先前的研究成功地利用细菌组装了包含金属成分和其他无机部分的设备。在《自然材料》杂志上发表的一项2014项研究中,麻省理工学院的科学家和他们的同事将细菌和无机组分如金颗粒和微观晶体编织成能发光或导电的混合材料。“KDSPE”“KDSPs”然而,在这2014项研究中,细菌仍然需要在外部哄骗。组装结构。现在,科学家们已经找到了一种对细菌进行基因编程的 ... ,让它们自己制造设备。
这项新的研究人员将一系列合成基因整合到大肠杆菌中,大肠杆菌是人类肠道中常见的一种微生物。这些基因有点像电子线路的组成部分,一起工作来执行一系列的生物指令。
这是一个由细菌建立的压力传感器的演示,当研究人员敲出一些莫尔斯电码时。(图像信用:威尔(Yangxiaolu)曹、Kara Manke /杜克大学)“KDSPs”菌落生长成穹顶状结构。研究人员可以通过控制它们生长的多孔膜的性质来改变菌落的大小和形状。例如,根据研究,改变孔隙的大小或膜对水的排斥程度会影响到多少营养物质能够到达微生物,从而改变它们的生长模式。细菌中的基因回路也让微生物产生一种蛋白质,这种蛋白质附着在特定的无机化合物上箱子,微小的金颗粒。研究人员说,这导致细菌产生了一个普通雀斑大小的金壳,这些金壳可以用作压力传感器。研究人员用铜线把金色的圆顶和发光二极管连接起来。当压力施加到圆顶上时,这种变形会增加其导电性,导致连接到圆顶上的LED根据施加的压力的大小亮起一定量。
“对我来说,研究中最令人惊讶和兴奋的部分是压力传感器工作得如此出色,”你说当我们第一次提出这个简单的设计时,我们认为这个结构太脆弱了,以至于整个装置在一次推动后就可能倒塌。然而事实证明,这种复合材料结构具有很强的弹性。压力传感器工作在多轮的压力下。
研究人员强调,他们有可能制造出的不仅仅是带有细菌的压力传感器杜克大学的博士后研究员威尔(杨小露)在一份声明中说:“我们可以使用生物反应材料来创造生命回路。”或者,如果我们能让细菌存活下来,你可以想象制造出能够自我修复并对环境变化作出反应的材料。
研究人员警告说,转基因细胞的生物制造技术还处于初级阶段这个过程当然很繁琐,需要大量的技术诀窍,由此产生的压力传感器你说:“与商业上可买到的相比会很麻烦,但
”仍然是“这项工作所证明的是一种全新的组装结构材料的 ... ,”你说。你说,这一策略有可能组装出能对多种信号作出反应的材料,“适应环境,自我修复,就像自然界中生物有机体组装的材料——例如牙齿、骨骼。”
未来的研究将致力于利用细菌来制造更多样的结构。他和他的同事今天(10月9日)在《自然生物技术》杂志的在线版上详细介绍了他们的发现。
关于生命科学的原始文章。
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