Nadające się do noszenia trackery fitness i inne urządzenia medyczne są niezwykle przydatne do gromadzenia podstawowych danych zdrowotnych, ale istniejąca elektronika nie jest tak dobra w bezpośredniej komunikacji z systemami biologicznymi naszego ciała. Faktem jest, że istnieje rozdźwięk między komórkami organicznymi, które komunikują się za pośrednictwem hormonów lub substancji odżywczych i urządzeń elektronicznych, które komunikują się za pośrednictwem elektronów. Według nowego badania opublikowanego w tym tygodniu w czasopiśmie Nature Communications, naukowcy opracowali sposób, by przeprogramować komórki bakteryjne do rozpoznawania sygnałów elektronicznych. System może kiedyś pozwolić naszym smartfonom i innym urządzeniom komunikować się bezpośrednio z komórkami w organizmie.

Kluczem jest wykorzystanie cząsteczek „redoks„, które przesuwają elektrony w układach biologicznych poprzez reakcje chemiczne. Korzystając z elektrod podłączonych do urządzenia elektronicznego, naukowcy byli w stanie odwrócić redoks cząsteczek między utlenionymi i zredukowanymi stanami, jak dwóch współautorów studium napisało w Scientific American. Dzięki modyfikacji genetycznej komórek bakteryjnych, by odpowiadały na redoks cząsteczki pyocyanin, zespół może następnie kontrolować syntezę białek bakteryjnych. A ponieważ białko wytwarzane świeci fluorescencyjnym zielonym, zespół miał patrzeć, jak włączają i wyłączają komórki – jak włącznik światła.

W innym przykładzie, zespół badaczy był w stanie utworzyć bakterie, które pływają w przód, gdy są „włączone” i pozostają w jednym miejscu, gdy są „wyłączone”. W trzecim przykładzie, zespół był w stanie wpływać na zbiorowe zachowanie całej kolonii komórek. Idąc dalej, naukowcy wyobrazili sobie urządzenia autonomiczne (lub nawet po prostu dodatek w smartfonie), które mogłyby rozpoznać i leczyć choroby poprzez przeprogramowanie bakterii do wytwarzania pomocnych związków  i „wyznaczyć nowe kierunki dla systemu biologicznego.”

Źródło: engadget.com Zdjęcie: Wikimedia Commons

Kolejny artykuł znajdziesz poniżej