Международная команда ученых разработала живой материал со сложной формой. Структура состоит из клеток растений табака и гидрогелевых микрочастиц. В течение 48 часов бактерия Agrobacterium tumefaciens, содержащаяся в микрочастицах, переносила свою ДНК в растущие табачные клетки. После уничтожения бактерии растительные клетки сами стали вырабатывать красные и желтые пигменты — натуральные красители. Технология 3D-печати позволила создать на материале прожилки с разными пигментами. В будущем такие структуры могут использоваться для создания лекарственных белков. Исследование опубликовано в журнале ACS Central Science.
Сегодня ученые сконцентрированы на создании программируемых живых материалов. В качестве основного компонента они используют бактериальные, грибковые и растительные клетки. Однако современные материалы на основе растительных клеток имеют довольно простую структуру и ограничены в функционале.
Китайские и британские исследователи решили изменить это и создать материал сложной формы с программируемыми растительными клетками. Они смешали клетки растений табака с желатиновыми и гидрогелевыми микрочастицами, которые содержали Agrobacterium tumefaciens — бактерию, обычно используемую для переноса сегментов ДНК в геномы растений. Эту смесь ученые распечатали на 3D-принтере. Затем гидрогель, содержащийся в печатных материалах, был обработан синим светом — это придало структуре дополнительную прочность. Следующие 48 часов бактерии в материале переносили ДНК в растущие табачные клетки. После этого исследователи обработали материал антибиотиком и уничтожили бактерии.
В последующие недели растительные клетки начали вырабатывать зеленые флуоресцентные белки и беталаины — красные или желтые пигменты. Они ценятся как натуральные красители и пищевые добавки. Ученые еще раз напечатали материал в форме листа с разными структурами — в одной части листа вдоль прожилок был красный пигмент, а в другой — желтый. Так они показали, что технология 3D-печати позволяет создавать сложные и многофункциональные живые структуры.
По словам исследователей, живые программируемые материалы могут применяться для производства растительных метаболитов, фармацевтически ценных белков или в устойчивом строительстве.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
