Современная наука делает большие шаги в области материаловедения, объединяя синтетическую биологию и 3D-печать для создания инновационных живых материалов. Эти материалы могут расти, самовосстанавливаться и адаптироваться к окружающей среде, что открывает широкие возможности для их применения.
Исследование
Недавнее исследование, опубликованное в журнале ACS Central Science, представляет новый метод создания программируемых живых материалов на основе клеток табака BY-2 и гидрогелевых микрочастиц. Ученые использовали бактерию Agrobacterium tumefaciens для переноса ДНК в клетки табака, что позволяет создавать сложные структуры с уникальными функциональными свойствами.
В ходе исследования клетки табака смешивались с гидрогелевыми микрочастицами и биочернилами, содержащими бактерию Agrobacterium tumefaciens. Эта смесь использовалась для 3D-печати различных форм, таких как сетки, снежинки, листья и спирали. После печати гидрогель отверждался синим светом, что придавало структурам жесткость. В течение следующих 48 часов бактерии переносили ДНК в растущие клетки табака. После этого материалы промывали антибиотиками для уничтожения бактерий.
В последующие недели клетки табака продолжали расти и размножаться в материалах, производя белки, кодируемые введенной ДНК. Например, клетки могли производить зеленые флуоресцентные белки или пигменты беталаины (красные или желтые растительные пигменты).
Значимость
Эти живые материалы могут использоваться в биопроизводстве, например, в качестве клеточных фабрик для производства растительных метаболитов или фармацевтических белков. Благодаря своим уникальным свойствам, такие материалы могут быть применены в строительстве, создавая материалы, которые могут адаптироваться к окружающей среде и самовосстанавливаться.
Заключение
Объединение синтетической биологии и 3D-печати представляет собой значительный шаг вперед в разработке живых материалов. Эти инновационные методы позволяют создавать материалы, которые могут адаптироваться к окружающей среде, расти и самовосстанавливаться, что открывает новые горизонты для науки и технологий.
Ссылка на оригинальную статью
- Оригинальная статья: "Advancing Engineered Plant Living Materials through Tobacco BY-2 Cell Growth and Transfection within Tailored Granular Hydrogel Scaffolds" (ACS Central Science, 2024).