غزال زياري- هذه السقالات ، بالإضافة إلى جعل الخلايا أكثر صلابة ، تدمر أيضًا قدرتها على التكاثر ، مما يجعل هذه الخلايا أكثر قابلية للتحكم من البكتيريا الحية المعدلة وراثيًا. في الوقت نفسه ، ستكون القدرة على إنتاج خلايا سايبورغ أسهل مقارنة بالخلايا الاصطناعية تمامًا ذات التعقيد المماثل.
قال شيمينج تان ، عالم الأحياء التركيبية في جامعة كاليفورنيا ، وهو أحد مؤلفي هذه الورقة: “لم نعتقد أبدًا أن هذا سيكون فعالًا. “عندما تضع مصفوفة هلامية في خلية ، تعتقد في معظم الأوقات أنك تقتل الخلية.” لكن أعضاء هذا الفريق قرروا اختبار هذه الحالة.
لبناء روبوت بيولوجي ، يقوم الباحثون عادةً باختراق الشفرة الجينية لميكروب حي لتكييف الكائنات الحية مع الغرض منها. لكن تجربة بلايين السنين من التطور علمت الميكروبات ألا تفعل ما يعرضها للخطر. سيكون هذا الموقف مزعجًا لعلماء الأحياء الاصطناعية الذين يريدون جعل الخلايا تنتج مواد كيميائية قيمة ولكنها سامة أو يقومون بأشياء خطيرة أخرى.
قال كيث آدمالا ، عالم الأحياء الاصطناعية في جامعة مينيسوتا الذي لم يشارك في هذا البحث: “الخلايا ليست غبية ولا تفعل أي شيء لمنعها من الانقسام أو النمو بشكل أفضل. هذا هو نموذج أعمالهم أيضًا “.
بالطبع ، نظرًا لأن الخلايا الاصطناعية بالكامل لا تتكاثر أو تمتلك غريزة البقاء على قيد الحياة ، فمن الأسهل التحكم فيها من الخلايا الحية. لكن في بعض الأحيان يكون من الصعب تحويلها إلى خلايا معقدة بما يكفي للقيام برفع الأشياء الثقيلة. قال تان: “من حيث التعقيد ، فإن هذه الخلايا الاصطناعية غير متوافقة مع الخلايا الطبيعية”.
اقرأ أكثر:
لإنتاج خلايا سايبورغ ، استخدم الباحثون بكتيريا Escherichia coli الحية (بكتريا قولونية أو الإي كولاي اختصارًا) ، يحقنون هيدروجيل. شبه تان هذا بكتلة كثيفة من العقد الجزيئية الرطبة. هذا العمل المعزز يجعل الخلايا أقوى ويمنحها فرصة للنجاة من الضغوطات السامة التي تقتل بكتيريا إي كولاي العادية. هذه الخلايا هي شيء بين الخلايا الطبيعية والاصطناعية: لا يمكنها التكاثر ، ولكن في نفس الوقت سيكون لها وظيفة طبيعية وعملية التمثيل الغذائي. أظهر فريق البحث أيضًا أنه من الممكن برمجة خلايا سايبورغ بدوائر وراثية (الدوائر الجينية عبارة عن مجموعات من الجينات التي تسمح للخلايا بإجراء حسابات بسيطة) وتزويدها بالجينات التي توجهها لمهاجمة الخلايا السرطانية.
قام الباحثون سابقًا بإدخال هيدروجيل في خلايا اصطناعية تمامًا ، ولكن وفقًا لأدامالا ، من الصعب حقًا التحكم في تكوين الهيدروجيل في الخلايا الحية. قال تان أيضًا إن أعضاء هذه المجموعة وجدوا الهيدروجيل الصحيح والمناسب لهذه المهمة تمامًا عن طريق الصدفة وأمضوا عدة أشهر في معرفة كيفية عملها بالضبط حتى تنجو البكتيريا من حقن الهيدروجيل.
يعتقد تان وأداما أن تحويل أنواع أخرى من الخلايا إلى سايبورغ يمكن أن يكون إجراءً فعالاً. على سبيل المثال ، الخميرة هي فطريات يمكنها إنتاج بروتينات لا تستطيع البكتيريا إنتاجها. يعمل فريقك حاليًا على برمجة بكتيريا سايبورغ لإنتاج لقاحات تعتمد عليها واستخدام هذه البكتيريا كقاتل صغير للخلايا السرطانية.
المصدر: scienceamerican
5858
5858
.