조명 '살아있는' 장갑, 범죄 현장 수사에 도움

'활성 물질'은 특정 화학 물질과 반응할 때 빛을 내도록 프로그래밍된 박테리아로 채워진 하이드로겔로 만들어집니다. (연구원/MIT 제공)

언젠가는 "살아있는 재료"로 만든 발광 장갑이 현재 범죄 현장 수사 및 기타 과학 응용 프로그램에서 특정 물질을 탐지하는 데 사용되는 "장갑"을 대체할 수 있습니다. 새로운 연구에 따르면

한 연구팀이 특정 화학물질에 노출되었을 때 잘 반응하는 '생체재료'를 생명공학적으로 개발했습니다. 새로운 연구에서 연구자들은 대장균 세포로 채워진 하이드로겔인 생체재료와 그 잠재적 응용에 대해 설명합니다. 형광은 세포가 다른 화학물질에 노출되었을 때 빛이 나도록 유전적으로 재프로그램하는 데 사용됩니다.

지금까지 연구자들은 하이드로겔을 장갑과 붕대에 주입했지만 활성 물질이 범죄 현장 조사, 의료 진단, 오염 모니터링 등에 사용될 수 있다고 말합니다. [슈퍼 스마트 머신: 7가지 로봇 미래] "KDSPE" "KDSP" "이 디자인을 사용하면 이러한 장치에 다양한 유형의 박테리아를 넣어 환경의 독소나 피부의 질병을 나타낼 수 있습니다."라고 연구 공동 저자는 말했습니다. MIT 생명공학과 부교수 티모시 루(Timothy Lu)는 성명을 통해 이렇게 말했습니다. 생체재료와 디바이스의 가능성을 입증하고 있습니다.

목표는 웨어러블 센서이지만 연구자들은 환경을 신중하게 제어할 수 있는 페트리 접시에서 프로그래밍된 세포를 테스트하는 데 가장 성공적인 것을 확인했습니다. 살아있는 세포가 작동하는 장치에 배치되면 이를 유지하는 것이 팀 연구의 주요 과제입니다.

프로그래밍된 세포의 호스트를 찾기 위해 Lu는 MIT의 토목, 환경 및 기계 공학 부교수인 Xuanhe Zhao와 협력했습니다. Zhao와 그의 동료들은 다양한 하이드로겔 제제를 연구했으며 최신 세대는 생명공학 박테리아에 안정적인 환경을 제공했습니다. 약 95%가 물로 구성된 하이드로겔은 잡아당기거나 잡아당겨도 깨지지 않고, 산소를 흡수하면서 고무층과 융합할 수 있다.

세포가 채워진 하이드로겔에 대한 한 가지 테스트는 식물에서 발견되는 천연 당인 람노스에 반응하도록 프로그래밍된 붕대 또는 "살아있는 패치"로 구성되었습니다. 연구원들은 또한 다양한 화학 물질에 노출되면 손가락 끝이 빛나는 장갑을 테스트했습니다. 두 테스트 모두에서 세포는 하이드로겔 내에서 안정적으로 유지되었으며 화학 물질에 반응하여 적절하게 빛났습니다.

연구팀은 미래의 생체재료를 위해 연구자들의 설계를 안내할 이론적 모델도 개발했습니다.

Zhao는 "이 모델은 생물학적 장치를 보다 효율적으로 설계하는 데 도움이 됩니다"라고 Zhao는 말했습니다. 이는 사용해야 하는 하이드로겔 층의 두께, 채널 간 거리, 채널 설계 방법 및 개수를 알려줍니다. 사용하는 박테리아.

MIT 팀의 생체 재료는 미국국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 2월 15일 온라인으로 게재된 연구에 설명되어 있습니다.

생명과학에 관한 원본 기사입니다.