Die Mona Lisa, aus Bakterien.Grafik: “Frangipane” et al (eLife 2018)
Wissenschaftler erstellt, dieses Bild von der Mona Lisa mit Hilfe gentechnisch veränderter E.-coli-Bakterien. Solche teeny kleine Künstler!
Die italienischen Forscher nicht nur spielen, um mit Bakterien für Spaß. Eher, Sie versuchten, Sie zu vereinen, um die verschiedenen Attribute, so dass Sie kontrollieren konnte große Populationen von Bakterien—vielleicht an einem Tag bauen mikroskopischer transport-Geräte oder gar 3D-drucken unter Einsatz von Bakterien.
“Ich denke, es ist eine interessante proof-of-concept, möglicherweise mit Bakterien als Ziegel zu bauen Struktur auf der mikroskaligen einfach und Billig,” Studie Autor Roberto Di Leonardo aus der Sapiezna Universität Roma sagte Gizmodo.
Die Evolution hervorgebracht hat viele Coole überlebens-Strategien, aber alle diese Eigenschaften nicht in ein-und demselben Organismus. Wissen Sie, Fische sind dumm, aber Sie kann unter Wasser atmen, während die Menschen sind weniger dumm, aber leider anfällig für ertrinken. In diesem Fall waren die Forscher daran interessiert, die Vereinigung der Licht-empfindlichen protein proteorhodopsin—im Grunde ein solar-panel für Zellen, die mit dem E. coli ist flagellum, einen winzigen Schwanz-motor. Sie wollten ein system schaffen, wo die mehr Licht ein Bakterium erhielt, der schneller seinen Schwanz bewegen würde.
Die Forscher gespleißt das proteorhodopsin-produzierende gene in die Bakterien. Dann, Sie ersetzt ein Projektor-Objektiv mit einer Mikroskop-Linse, um die Projektion der Bilder auf eine Stufe, statt die Bakterien, die zwei Mikrometer pro pixel. Die Forscher wussten, dass die sich langsamer bewegenden Bakterien erhalten weniger Licht würde Klumpen zusammen, während die sich schneller bewegt, diejenigen, die mehr Licht hätte bewegen sich weiter auseinander. Der clumping-Muster schaffen würde, das resultierende Bild, wo Regionen mehr Bakterien erscheinen weiß und Regionen weniger Bakterien sind, werden schwarz dargestellt. Die Forscher strahlten negative um um die Bilder zu erstellen.
Es gab noch einige Fragen, nach der Papier—Bakterien wurden langsam, um Positionen zu ändern, und die Bilder kamen aus fuzzy. So, die Forscher einrichten eine feedback-Schleife, wo alle 20 Sekunden wird die bakterielle Positionen wurden im Vergleich zum letzten gewünschten Bild. Orte, an denen die Bakterien über angesammelt wurden aufgehellt, um die Geschwindigkeit und verbreiten sich die Bakterien, die Orte, wo die Bakterien unter angesammelt wurden abgeblendet, zu verlangsamen den Bakterien und verursachen mehr verklumpen.
Die Forscher weisen darauf hin, dass es andere passive Systeme, in denen gentechnisch veränderte Bakterien selektiv an Oberflächen festhalten. Aber mit Bewegung, Bakterien nehmen Ihre Positionen schneller.
Christina Agapakis, creative director bei Ginkgo Bioworks, die nicht mit der Studie beteiligten, war beeindruckt von der Arbeit. “Diese Regeln”, sagte Sie zu Gizmodo.
– Licht-reaktiven Bakterien immer macht mikroskopischen Maschinen oder werden als 3D-Print -, Wohn -, Funktions-Steine? Die Zeit wird es zeigen. aber für jetzt, Sie sind in der Nachbildung der Mona Lisa.
[eLife]