Engenharia Genética – Cientistas radicados nos EUA criaram um sinal de néon vivo composto de milhões de células bacterianas que, periodicamente, fluorescem em uníssono como no piscar de lâmpadas – uma exibição visual de como os pesquisadores neste novo campo da biologia sintética podem engenheirar células vivas como sendo máquinas.
Minúsculos chips microfluídicos permitem os pesquisadores para sincronizar as bactérias fluorescentes ou piscar em uníssono (crédito: UCSD)
O que eles que fizeram via engenharia genética foi juntar uma proteína fluorescente nos relógios (o) biológicos das bactérias. Isto é, sincronizaram os clocks de milhares de bactérias dentro de uma colônia, e em seguida, sincronizaram milhares de colônias bacterianas piscando e apagando em uníssono.
Utilizando o mesmo método usado para criar a sinais luminosos das ruas e avenidas, os pesquisadores desenvolveram uma sensor simples bacteriano capazes de detectar baixos níveis de arsênico. Neste sensores biológicos, a diminuição da frequência das oscilações dos padrões das células piscando indicam a presença e a quantidade do veneno arsênico.
Porque as bactérias produzidas via engenharia genética são sensíveis a muitos tipos de poluentes ambientais e organismos, os cientistas acreditam que esta abordagem poderia ser também utilizado para projetar biossensores de baixo custo de bactérias capazes de detectar uma série de metais pesados e organismos causadores de doenças.
Engenharia Genética – Sensor é Composto por Organismos Vivos
E porque o sensor é composto por organismos vivos, ele pode responder às mudanças na presença ou a quantidade de toxinas ao longo do tempo, ao contrário de muitos sensores químicos.
“Se você tem um monte de células oscilante, o tempo de propagação do sinal é muito longo para sincronizar instantaneamente 60 milhões de outras células através de sensor uníssono “, afirmou um dos pesquisadores.
Contudo, os cientistas descobriram que cada uma das colônias emitem gases que, quando compartilhados entre as milhares de outras colônias dentro de um microfluídico chip especialmente projetado, isto pode sincronizar todos as milhões de bactérias no chip. As colônias são sincronizados através do sinal de gás, mas as células são sincronizados através de sensor uníssono.
O acoplamento é sinérgico no sentido que é grande, embora seja local, neste sentido uníssono comunicação é necessária para gerar um sinal forte suficiente para acionar o acoplamento através de troca de gases “, disseram os cientistas.
Pelo uso de técnicas de engenharia genética, cada um piscar das colônias bacterianas compreendem o que os pesquisadores chamam de um “biopixel,” um ponto de luz individual ou melhor conhecido, os pixels em um monitor de computador ou tela de televisão. Os chips microfluídicos maiores contêm cerca de 13.000 biopixels, enquanto os chips menores contêm cerca de 500 pixels.
Os cientistas acreditam que dentro de três a cinco anos, um pequeno sensor de mão poderia ser desenvolvido para fazer leituras das oscilações das bactérias em chips microfluídicos descartáveis para determinar a presença e as concentrações de várias substâncias tóxicas e organismos causadores de doenças em condições de campo fora dos laboratórios.
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