باکتری سایبورگ، ترکیب باورنکردنی ماشین و موجود زنده میکروسکوپی - فروشگاه خورشید

به گزارش فروشگاه خورشید، طبق آنالیز ها و مطالعات اخیر، دانشمندان پیروز به کاشت یک داربست هیدروژلی مصنوعی در داخل باکتری ها به منظور فراوری سلول های سایبورگ نیمه مصنوعی شده اند. آنها امیدوارند که در آینده نزدیک بتوانند از این سلول های سایبورگ، به عنوان ربات های کوچکی درعلم پزشکی و در زمینه پاک سازی محیط زیست و بعلاوه فراوریات صنعتی بهره ببرند.

غزال زیاری- این داربست ها، علاوه بر سخت تر کردن سلول ها، توانایی آنها در تکثیر را از بین می برند و بدین ترتیب می توان این سلول ها را بهتر از باکتری های زنده اصلاح شده ژنتیکی کنترل کرد. درعین حال توان فراوری سلول های سایبورگ در مقایسه با سلول های کاملا مصنوعی با پیچیدگی های مشابه، راحت تر خواهد شد.

چیمنگ تان، زیست شناس مصنوعی از دانشگاه کالیفرنیا که یکی از نویسندگان این مقاله است دراین باره گفته: ما هیچ وقت فکرش را هم نمی کردیم که این کار موثر باشد. وقتی یک ماتریکس ژل را وارد یک سلول می کنید، در بیشتر مواقع به این فکر می کنید که با این کار سلول را می کُشید. ولی اعضای این تیم تصمیم گرفتند تا این مورد را آزمایش نمایند.

محققان برای ساخت یک ربات بیولوژیک، معمولا کد ژنتیکی یک میکروب زنده را هک می نمایند تا ارگانسیم ها را با هدف مدنظر خودشان تطبیق دهند. ولی تجربه میلیاردها سال تکامل به میکروب ها آموخته که کاری که آنها را به خطر می اندازد را انجام ندهند؛ این شرایطی آزاردهنده برای زیست شناسان مصنوعی که قصد دارند تا سلول ها را به فراوری مواد شیمیایی ارزشمند ولی سمی و یا انجام کارهای خطرناک دیگر وا دارند، خواهد بود.

کیت آدامالا، زیست شناس مصنوعی دانشگاه مینه سوتا که در این تحقیق شرکت نداشت دراین رابطه گفت: سلول ها احمق نیستند و کاری انجام نمی دهند که مانع از تقسیم یا رشد بهترشان گردد. این هم نوعی مدل کسب و کار آنهاست.

البته از آنجایی که سلول های کاملا مصنوعی تکثیر نمی شوند و یا غریزه بقا ندارند، کنترلشان آسان تر از سلول های زنده است. اما گاهی سخت است بتوان آنها را به میزان کافی تبدیل به سلول های پیچیده ای کرد که بتوانند کارهای سخت را انجام دهند. تان در این باره گفته:از نظر پیچیدگی، این سلول های مصنوعی با سلول های طبیعی همخوانی ندارند.

بیشتر بخوانید:

• رازگشایی از معمای قدرتمندترین پدیده دنیا/ تا یک تریلیون بار درخشان تر از خورشید!/ عکس
• تصویر آخرالزمانی هوش مصنوعی از دور دوم ریاست جمهوری بایدن!

برای فراوری سلول های سایبورگ، محققان به باکتری زنده اشرشیاکُلی (Escherichia coli یا به اختصار E Coli)، هیدروژل تزریق کردند. تان این را به توده متراکمی از گره های مولکولی مرطوب تشبیه نموده است. این اقدام تقویتی، سلول ها را محکم تر نموده و این فرصت را برایشان فراهم می نماید تا در مقابل عوامل استرس زای سمی که باکتری معمولی E Coli را می کشد، دوام بیاورند. این سلول ها به نوعی، بین سلول های طبیعی و مصنوعی هستند: آنها نمی توانند تکثیر شوند ولی در عین حال عملکرد و متابولیسم طبیعی خواهند داشت. این تیم تحقیقاتی به علاوه نشان داد که می توان سلول های سایبورگ را با مدارهای ژنتیکی (مدارهای ژنتیکی مجموعه ای از ژن ها هستند که به سلول ها اجازه می دهند تا محاسبات ساده ای را انجام دهند) برنامه ریزی نموده و آنها را مجهز به ژن هایی کرد که به آنها در مسیر حمله کردن به سلول های تومور یاری می نمایند.

محققان قبلا هیدروژل را در سلول های کاملا مصنوعی وارد نموده بودند ولی طبق گفته آدامالا، کنترل ترکیبات هیدروژل در سلول های زنده واقعا سخت است. تان هم گفته که اعضای این گروه به صورت کاملا تصادفی به هیدروژل صحیح و مناسب برای این کار دست یافتند و چندین ماه زمان صرف کردند تا بتوانند به صورت دقیق روش کار را دریابند تا باکتری بتواند بعد از تزریق هیدروژل زنده بماند.

تان و آداما معتقدند که تبدیل دیگر انواع سلول ها به سایبورگ می تواند اقدام موثری باشد؛ مثلا مخمر، قارچی است که می تواند پروتئین هایی را فراوری کند که باکتری قادر به ساختشان نیست. در حال حاضر تیم تان در حال کار کردن برروی برنامه ریزی باکتری های سایبورگ هستند تا با اتکا به آنها واکسن هایی ساخته و از این باکتری ها به عنوان نابود نماینده های کوچکی برای سلول های سرطانی بهره ببرند.

منبع: scientificamerican

5858

5858