Исследователи Имперского колледжа Лондона создали специальный материал, способный к самовосстановлению при повреждении. В своём исследовании, опубликованном в журнале Nature, учёные описывают искусственно созданный живой материал (ELM), который даёт ответную реакцию на повреждения в суровых условиях окружающей среды с помощью интегрированной системы реагирования. Проще говоря, он может выступать строительными блоками, например, для затягивания трещин в лобовом стекле автомобиля, использоваться в ремонте дорог или в медицине.
Подобно тому, как в архитектуре используются модульные элементы, которые могут быть собраны в различные конструкции, это исследование демонстрирует, что тот же принцип может быть применён к проектированию и созданию материалов на основе бактериальной целлюлозы. Для создания ELM учёные с помощью генной инженерии создали бактерии Komagataeibacter rhaeticus, которые производят флуоресцентные трёхмерные сферические кластеры клеток, известные как сфероиды. Используя дырокол, исследователи намеренно повредили толстый слой бактериальной целлюлозы и вставили в отверстие свежевыращенные сфероиды. После их инкубации в течение трёх дней они обнаружили, что в месте прокола материал восстановил консистенцию и внешний вид, сохранив структуру.
GIF-анимация доступна по нажатию
Исследователи надеются, что в будущем смогут появиться разнообразные живые материалы, например, с дрожжевыми клетками, которые секретируют важные с медицинской точки зрения белки. Таким образом, можно было бы создавать плёнки для заживления ран. Следующим своим шагом учёные называют разработку новых сфероидных строительных блоков с различными свойствами, а также их комбинирование с другими материалами для создания более сложных конструкций. Это может привести к появлению биологических фильтров, имплантируемой электроники или медицинских пластырей для биосенсоров.
«В прошлом мы создавали живые материалы со встроенными датчиками, которые могут обнаруживать внешние сигналы и различные изменения. Теперь мы создали живые материалы, которые могут обнаруживать повреждения и реагировать на них, восстанавливая себя самостоятельно», — сказал ведущий автор исследования, профессор Том Эллис (Tom Ellis).
Подобно тому, как в архитектуре используются модульные элементы, которые могут быть собраны в различные конструкции, это исследование демонстрирует, что тот же принцип может быть применён к проектированию и созданию материалов на основе бактериальной целлюлозы. Для создания ELM учёные с помощью генной инженерии создали бактерии Komagataeibacter rhaeticus, которые производят флуоресцентные трёхмерные сферические кластеры клеток, известные как сфероиды. Используя дырокол, исследователи намеренно повредили толстый слой бактериальной целлюлозы и вставили в отверстие свежевыращенные сфероиды. После их инкубации в течение трёх дней они обнаружили, что в месте прокола материал восстановил консистенцию и внешний вид, сохранив структуру.
GIF-анимация доступна по нажатию
Исследователи надеются, что в будущем смогут появиться разнообразные живые материалы, например, с дрожжевыми клетками, которые секретируют важные с медицинской точки зрения белки. Таким образом, можно было бы создавать плёнки для заживления ран. Следующим своим шагом учёные называют разработку новых сфероидных строительных блоков с различными свойствами, а также их комбинирование с другими материалами для создания более сложных конструкций. Это может привести к появлению биологических фильтров, имплантируемой электроники или медицинских пластырей для биосенсоров.
