منوعات

يؤدي الدمج بين البيولوجيا التركيبية والطباعة ثلاثية الأبعاد إلى إنتاج مواد حية قابلة للبرمجة

يقوم العلماء بتسخير الخلايا لصنع أنواع جديدة من المواد التي يمكنها النمو وإصلاح نفسها وحتى الاستجابة لبيئتها. يتم تصنيع هذه “المواد الحية الاصطناعية” الصلبة عن طريق دمج الخلايا في مصفوفة غير حية تتشكل بالشكل المطلوب. اليوم، تقرير الباحثين في ACS العلوم المركزية لقد قاموا بطباعة حبر حيوي يحتوي على خلايا نباتية ثلاثية الأبعاد والتي تم بعد ذلك تعديلها وراثيًا لإنتاج مواد قابلة للبرمجة. يمكن أن تشمل التطبيقات يومًا ما التصنيع الحيوي والبناء المستدام.

وفي الآونة الأخيرة، قام الباحثون بتطوير مواد حية، بالاعتماد بشكل رئيسي على الخلايا البكتيرية والفطرية كمكونات حية. لكن الخصائص الفريدة للخلايا النباتية أثارت الحماس لاستخدامها في المواد الحية النباتية المهندسة (EPLMs). ومع ذلك، فإن المواد المعتمدة على الخلايا النباتية التي تم إنشاؤها حتى الآن كانت لها هياكل بسيطة إلى حد ما ووظائف محدودة. أراد زيي يو وزينغاو دي وزملاؤهما تغيير ذلك من خلال إنشاء خلايا EPLM معقدة الشكل تحتوي على خلايا نباتية معدلة وراثيًا ذات سلوكيات وقدرات قابلة للتخصيص.

وقام الباحثون بخلط خلايا نبات التبغ مع جزيئات الجيلاتين والهيدروجيل الدقيقة التي تحتوي على البكتيريا الزراعية المورمية، وهي بكتيريا تستخدم عادة لنقل أجزاء من الحمض النووي إلى جينوم النبات. تمت بعد ذلك طباعة خليط الحبر الحيوي هذا بتقنية ثلاثية الأبعاد على لوح مسطح أو داخل حاوية مملوءة بمادة هلامية أخرى لتشكيل أشكال مثل الشبكات ورقائق الثلج وأوراق الشجر واللوالب. بعد ذلك، تمت معالجة الهلام المائي الموجود في المواد المطبوعة بالضوء الأزرق، مما يؤدي إلى تصلب الهياكل. وعلى مدار الـ 48 ساعة التالية، قامت البكتيريا الموجودة في EPLM بنقل الحمض النووي إلى خلايا التبغ المتنامية. ثم تم غسل المواد بالمضادات الحيوية لقتل البكتيريا. في الأسابيع التالية، مع نمو الخلايا النباتية وتكاثرها في EPLMs، بدأت في إنتاج البروتينات التي يمليها الحمض النووي المنقول.

في دراسة إثبات المفهوم هذه، مكّن الحمض النووي المنقول خلايا نبات التبغ من إنتاج بروتينات الفلورسنت الخضراء أو البيتالين – أصباغ نباتية حمراء أو صفراء تُقدر بأنها أصباغ طبيعية ومكملات غذائية. من خلال طباعة EPLM على شكل ورقة باستخدام حبرين حيويين مختلفين – أحدهما يخلق صبغة حمراء على طول الأوردة والآخر صبغة صفراء في بقية الورقة – أظهر الباحثون أن تقنيتهم ​​يمكن أن تنتج هياكل معقدة ومتحكم فيها مكانيًا ومتعددة الوظائف. . ويمكن استخدام مثل هذه الـ EPLM، التي تجمع بين خصائص الكائنات الحية وثبات ومتانة المواد غير الحية، كمصانع خلوية لإنتاج المستقلبات النباتية أو البروتينات الصيدلانية، أو حتى في تطبيقات البناء المستدام، وفقًا للباحثين.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى