Naukowcy stworzyli biomateriał imitujący cechy żywych organizmów24.04.2019

W przyszłości materiał może być wykorzystany jako biosensor do wykrywania obecności dowolnego DNA i RNA. To także pierwszy krok do budowy robotów ze sztucznym metabolizmem.

Umiejętność generowania nowych komórek, usuwanie starych oraz przeprowadzanie reakcji chemicznych i związanych z nimi przemian energii. Te właśnie metaboliczne cechy, charakterystyczne dla każdego żywego organizmu, posiada wyjątkowy materiał skonstruowany przez naukowców z amerykańskiego Cornell University.

Budulec wytworzono z DASH, czyli sztucznego DNA, które może przeprowadzać naturalny i w pełni autonomiczny proces wzrostu. Podobnie jak żywe komórki, jego elementy wyodrębniają się ze swoich elementów konstrukcyjnych i ulegają licznym przemianom. Mogą także ulegać procesom rozkładu, czyli umrzeć. 

Proces powstawania materiału wymaga laboratoryjnych warunków, które umożliwiają autonomiczny rozwój 55-nukleotydowej sekwencji zarodkowej i przekształcenie jej w łańcuch powtarzającego się syntetycznego DNA o długości kilku milimetrów. Tak otrzymany roztwór wstrzyknięty zostaje do urządzenia mikroprzepływowego, które zapewnia przepływ energii i niezbędne elementy budulcowe potrzebne do biosyntezy. Powstały materiał może przetrwać dwa cykle syntezy i degradacji, naukowcy twierdzą jednak, że będzie mógł przystosować się do dłuższego funkcjonowania.

Odkrycie zespołu dowodzonego przez Dana Luo, profesora bioinżynierii i inżynierii środowiskowej na Wydziale Nauk Rolniczych i Biologicznych uniwersytetu zostało opublikowane 10 kwietnia w magazynie Science Robotics.

Przedstawiamy zupełnie nowy koncept materiału, napędzany całkowicie własnym sztucznym metabolizmem. Jest bardzo realistyczny, ale tylko przypomina coś żywego. Bardziej niż cokolwiek, co wcześniej widzieliśmy.

Dan Luo 

Według specjalistów, materiał może posłużyć jako budulec do stworzenia samoistnie rozwijającego się robota, który będzie mógł przechodzić procesy ewolucyjne. Oprócz wykorzystania w robotyce, może znaleźć także zastosowanie w wytwarzaniu białek niezawierających żywych komórek oraz być wykorzystanym jako biosensor do wykrywania obecności dowolnego DNA i RNA.