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          团队创建推动生物边界形状改变材料

          研究的主要作者劳拉·里维拉塔拉索纳,生物医学工程博士研究生,拥有博士工作。泰勒洁具(左)和DR。扎卡里·坎贝尔在她的研究中,纳入植物DNA导入酵母,给它的光响应特性。

          结合活和无生命的权力,来自Texas的达拉斯分校的跨学科小组具有嵌入遗传修饰的酵母转化成合成凝胶来创建一个新的,形状变化的材料设计特定的生物化学或物理条件下生长。

          “这绝对是其中产品超过其部分的总和的情况下,”说 泰勒·韦尔 ms'11,phd'13,助理教授 生物工程 在里面 埃里克·琼森工程和计算机科学学院 和一个对应的作者 刊登在1月份 科学的进步, 美国科学促进会的开放获取期刊。

          的主意,用细胞的生殖生长驱动形状变化中的无生命的容器,开始与一个古老的,可靠的备份:面包酵母,或 酿酒酵母.

          这个时间推移的视频,在10800倍的正常速度中所示,示出了当暴露于紫外光活复合材料的设定形状的变化。如果不看视频, 观看Vimeo上.

          “酵母是第一个真核生物具有其基因组完全测序,”洁具说。 “已经存在的极好工具进行遗传修饰它。所述细胞具有硬细胞壁,不同于哺乳动物细胞,这使得它们更好地为向外推动到凝胶上,以改变它的形状“。

          通过遗传修饰以不同的方式酵母,研究小组创建了应对各种刺激复合物。

          在验证的概念实验中,生物医学工程博士生劳拉·里维拉塔拉索纳,该论文的第一作者,纳入植物DNA导入酵母,给它的光响应特性。当得到的酵母的水凝胶复合材料暴露于光时,改变形状作为生长酵母整个对象向外推在凝胶的边界。

          该研究小组还修改了酵母以应对生化刺激,包括氨基酸,其中正在建设的蛋白质块。

          “无生命的适合于在一个特别有用的方式与所述本体进行交互动画的这种组合 - 使用细胞机制来驱动形状变化,”洁具说。 “鉴于酵母的灵活性,这种复合材料可以设计为响应任何无数的条件。”

          博士。扎卡里·坎贝尔,助理教授 生物科学 在里面 自然科学和数学学院 该研究的合着者说,“酵母遗传学的真棒权力”所做的项目成为可能。

          “我们必须做出酵母很长一段时间做出令人惊叹的生物事物的能力,但我们不得不创造一个基因的活性,正是由于光控应变的能力,这只是在过去的几年中,”坎贝尔说。

          研究人员认为形状变化的响应具有潜在的应用作为一种类型的“记者”内外的机构。

          “在这里我想这项研究最终转向通过检测蛋白质和其他生物分子的指示是疾病状态,”洁具说。

          洁具所述形状变化也可以被用于执行机械功 - 打开一个容器或露出的粘接剂,例如。

          “我们的研究结果是在非常早期的阶段,但我们采取了一系列分子事件,并将它们转导进入机械的东西其实本身就已经令人兴奋的,”洁具说。

          劳拉·里维拉塔拉索纳,在上月的实验室工作的。 27,来到距离la洛斯安第斯大学达拉斯德州哥伦比亚追求她的博士学位。

          坎贝尔补充说,尽管在该复合材料的物理变换是很慢的,善用遗传操作以驱动微不足道设备可以有其他的应用,例如响应于一个精确的生物触发从胶囊释放的药物。

          “从理论上说,你可以用这些来检测任何你可以在自然界由现有的遗传电路从酵母另一种细胞类型相结合检测,”他说。 “这允许访问生理线索的令人眼花缭乱。

          “有一种美的采取的东西很平常那么静,具有这种能力转化为其他的东西赋予它。”

          该研究的其他作者包括生物医学工程师玄金phd'19和vandita铢,一个分子生物学博士研究生毕业今年春天。

          该工作得到了资助项目(r01ns100788)从神经系统疾病和中风研究所,美国国立卫生研究院的一部分,并且部分地基于由美国国家科学基金会的支持工作。

          媒体联系方式: 媒体关系办公室,达拉斯德州,(972)883-2155, [电子邮件保护].

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