Cúpla lá ó shin, mhol foireann taighde Dai Zhuojun agus grúpa taighde Liu Zhiyuan d'Institiúid Ardteicneolaíochta Shenzhen, Acadamh Eolaíochtaí na Síne smaoineamh tógála nua d'ábhair mhaireachtála in-athsholáthair go tapa i réimse na n-ábhar maireachtála feidhme, agus d'athraigh siad an smaoineamh seo a thuilleadh. isteach i gcineál ábhar beo. Cuirfear an modh teaglaim ábhar maireachtála uilíoch chun cinn go réimsí feidhmchláir nua cosúil le déantúsaíocht chliste agus cóimeáil gléasanna inchaite. Is iarracht nua é an éacht seo ón bhfoireann taighde chun biteicneolaíocht (BT) agus teicneolaíocht faisnéise (TF) a chomhtháthú i réimse na bitheolaíochta sintéiseacha. Foilsíodh torthaí taighde ábhartha i mbitheolaíocht Nature Chemical.
Ní coincheap é ábhair féin-leighis a tugadh isteach le blianta beaga anuas. Sheol branda éadaí sna Stáit Aontaithe roimhe seo ábhair éadaí is féidir a dheisiú go huathoibríoch. Tá an prionsabal an-simplí. Níl sé ach trí neart na snáithe a mhéadú, ionas nach féidir an snáithe a ghearradh tar éis an ingne iarainn a chur isteach, ach ní dhéantar ach an snáithe a tharraingt óna chéile. Mar sin féin, tá teorainneacha móra ag ábhar den sórt sin, agus ní féidir lena fheidhm dheisiúcháin a bheith ag obair a thuilleadh i bhfianaise scoilteanna cosúil le géaróga.
Ó shin i leith, d'iompaigh eolaithe a n-aird ar ábhair bhrataithe le haghaidh teicstílí. Tá airíonna "féin-leighis" ag próitéin fáinne-dentin an squid (SRT). Buail cúpla braon uisce te ar an teicstíle atá brataithe le próitéin SRT, agus ansin forluí ar na hailt agus brúigh ar feadh thart ar 60 soicind, agus déanfaidh na hailt athcheangal.
Mar sin féin, tá bearna mhór fós idir na hábhair féin-leighis den sórt sin agus na hábhair féin-leighis a shamhlaímid. I mbeagán focal, ní féidir le modhanna deisiúcháin den sórt sin an dromchla briste a dhroicheadú trí fhéin-leighis. Ar an láimh eile, níl na hábhair próitéine íonaithe a thuilleadh An bhfuil an mhaoin de bheith ríomhchláraithe i gcealla beo.
ábhar beo bitheolaíoch
Cumais chumhachtacha féin-leighis a bhaint amach
Mar gheall ar fhorbairt tapa na bitheolaíochta sintéiseacha is féidir an próiseas féin-leighis a bhaint amach ag baint úsáide as ábhair bheo bhitheolaíocha Chliste. Molann ábhair bheo traidisiúnta a bheith ag brath ar fhás agus atáirgeadh microorganisms chun féin-dheisiú a bhaint amach. Is minic a thógann an próiseas seo na mílte uair an chloig nó fiú laethanta. Cuireann a leithéid de am deisiúcháin fada teorainn mhór lena cásanna iarratais. Maidir leis seo, ghlac an fhoireann taighde cur chuige difriúil ón bprionsabal deisiúcháin agus fuair siad modh a fhéadfaidh am deisiúcháin an ábhair a ghiorrú go mór.
Tá comhlántacht áirithe ag antaigin agus móilíní antashubstainte i struchtúr (ag brath ar fhórsaí idirmhóilíneacha chun ceangailteach neamhchomhfhiúsach a fhoirmiú), ionas gur féidir iad a chomhcheangal go cobhsaí trí idirghníomhaíocht shonrach i dtréimhse ama an-ghearr. Is féidir an fórsa ceangailteach seo a athbhunú go tapa tar éis é a mhilleadh le fórsa seachtrach, is é sin, is féidir deisiú tapa a bhaint amach. Bunaithe ar an bprionsabal seo, rinne an fhoireann dhá shraith innealtóireachta a raibh antaiginí agus nana-chomhábhair ar taispeáint ar a gcuid dromchlaí, faoi seach. Tar éis sin, rinneadh an dá strain a mheascadh i gcion áirithe, agus tríd an idirghníomhú tapa idir antaiginí agus antasubstaintí, ábhar cobhsaí réamhtheachtaithe LAMBA le cumas ard féin-leighis.
Ós rud é go bhfuil airíonna ábhair réamhtheachtaithe LAMBA cosúil le hidrogels, is féidir ábhair LAMBA a phróiseáil go saor in ábhair le cruthanna agus airíonna éagsúla trí theicnící próiseála ábhar traidisiúnta a chomhcheangal (cosúil le priontáil 3D, microfluidics, etc.).
Ábhair bheo 'ríomhchláraithe'
Déan feistí níos cliste
Ba cheart go mbeadh ábhair cháilithe féinleighis cliste freisin. Is é ceann de na buntáistí is mó a bhaineann le hábhair bheo bhitheolaíocha ná in-ríomhchláraitheacht chumhachtach na miocrorgánach. Mar sin, rinne an fhoireann taighde iniúchadh air seo ó dhá ghné freisin.
Ar thaobh amháin, trí einsímí agus nanocatalysts a thaispeáint ar dhromchla dhá bhaictéar a ndearnadh innealtóireacht orthu, agus ansin iad a dhéanamh in ábhair LAMBA, díghrádaíodh paraoxón, príomh-chomhpháirt lotnaidicídí, go rathúil i p-aimínólach íseal-tocsaineach.
Ar an láimh eile, taispeántar hidrolase stáirse ar dhromchla baictéir amháin agus cuirtear trehalose synthase in iúl intracellularly i mbaictéar eile, ionas go ndéantar stáirse a thiontú go maltós ar dtús ag an hidrolase stáirse, agus ansin iompraítear maltós mar fhoshraith go ceann eile An innealtóireacht. Tiontaíodh baictéir go hioncheallach go trehalose trí shintéis trehalose.
Spreag cumas féinleighis shármhaith agus cumas ríomhchláraithe cliste na n-ábhar LAMBA an fhoireann taighde chun iniúchadh breise a dhéanamh ar a bhfeidhmiú i bhfeistí inchaite agus bithbhraiteoirí.
Is féidir le feistí inchaite comharthaí bunúsacha fiseolaíocha an chorp daonna a bhrath chun braiteadh sláinte laethúil, cóireáil athshlánúcháin chúnta agus éifeachtaí eile a bhaint amach. Tá dea-airíonna teanntachta agus seoltacht leictreach ina réamhriachtanais dá ngnáthoibriú. Tar éis tástála, is féidir le seoltacht leictreach an ábhair LAMBA fanacht cobhsaí fiú tar éis síneadh timthriallach arís agus arís eile. Agus tar éis damáiste a dhéanamh, is féidir an t-ábhar LAMBA a dheisiú go tapa ar a fheidhmíocht bhunaidh i dtréimhse ghearr ama.
Tá giniúint comharthaí leictreifiseolaíocha ag gabháil le gníomhaíocht neuromuscular an chorp daonna, agus is féidir braiteoirí leictreifiseolaíocha a úsáid chun comharthaí leictreifiseolaíocha neuromuscular de mhinicíochtaí éagsúla a ghabháil. Is féidir sealbhú cruinn comharthaí leictreacha muscle a úsáid chun stádas sláinte na matáin a mheas ar thaobh amháin, agus chun rún gníomhaíochta meandarach an chorp daonna a ríomh agus a mheas, agus ansin feistí seachtracha a rialú, mar shampla próistéitic agus exoskeletons. Léiríonn na torthaí turgnamhacha gur féidir leis an braiteoir solúbtha leictreifiseolaíocha LAMBA comhartha leictreach an mhatán a ghabháil go cruinn, agus léiríonn sé cóimheas comhartha-go-torann níos fearr ná na baictéir aonair nó braiteoir scannáin tanaí óir ullmhaithe ag an modh céanna.
Ar an láimh eile, mar ábhar solúbtha, tá buntáistí suntasacha ag LAMBA freisin maidir le braiteoirí brú a mhonarú. I gcomparáid le braiteoirí déanta as scannáin óir, is féidir le braiteoirí solúbtha brú LAMBA freagairt níos comhionainne don mhéid dífhoirmithe.
BT agus IT sa bhitheolaíocht shintéiseach
Tugann "imbhualadh" féidearthachtaí gan teorainn
Go ginearálta, tá an fhoireann taighde invented ábhar beo le cumas tapa féin-leighis. Mar gheall ar fheidhmíocht den scoth an ábhair seo tá ionchais iarratais iontach aige i go leor réimsí. Tá teicneolaíocht TF agus teicneolaíocht BT dhá theicneolaíocht mhór a théann i bhfeidhm ar fhorbairt an duine sa todhchaí. Tá na ciorcail eolaíocha agus tionsclaíocha ag iarraidh an dá réimse a chomhtháthú agus a chros-thaighde. Sa todhchaí, is cinnte go dtabharfaidh an tsamhail déantúsaíochta comhoibríoch nuálaíoch seo "BT plus IT" mór-nuálaíocht teicneolaíochta.
"Tá súil againn modh nua a bhunú chun ábhair bheo a thionól tríd an taighde seo. Ar bhonn bith-ríomhchláraitheacht maireachtála, trí theoiricí a thabhairt isteach i bhfisic polaiméire agus sintéis cheimiceach, is féidir linn miocrorgánaigh a bhronnadh le tréithe nua, ionas go mbeidh na hábhair cóimeáilte tapa. airíonna féin-leighis Táimid ag cur chun cinn freisin taighde suimiúil gaolmhar eile, ag súil agus a chreidiúint gur féidir le bitheolaíocht shintéiseach féidearthachtaí gan teorainn a thabhairt." dúirt an t-údar comhfhreagrach Zhuojun Dai.
Dúirt Fan Chunhai, acadóir Acadamh Eolaíochtaí na Síne agus ollamh in Ollscoil Shanghai Jiaotong, go bhfuil céim mhór glactha ag an obair seo i ndearadh agus eagarthóireacht ábhar beo. Go háirithe, an smaoineamh dearaidh nuálaíochÚsáidtear féin-leighis tapa arna idirghabháil ag bannaí dinimiciúla neamhchomhfhiúsacha san fhisic agus sa cheimic polaiméire chun baictéir a lámh, agus tugtar isteach na córais chlasaiceacha atá carntha san eolaíocht polaiméire isteach sa bhitheolaíocht shintéiseach trasna disciplíní. Tugann sé seo le tuiscint freisin gur féidir linn foghlaim agus tarraingt ar chórais sármhaithe eile d’eolaíocht ábhar i ndearadh ábhar beo amach anseo.
Dúirt Zhao Guoping, academician Acadamh Eolaíochtaí na Síne agus príomh-eolaí Institiúid na Bitheolaíochta Sintéiseach, Institiúidí Ardteicneolaíochta Shenzhen, Acadamh Eolaíochtaí na Síne, go bhfuil an gnóthachtáil ag díriú ar réimse maireachtála na n-ábhar feidhmiúla, ag tabhairt dúshlán don fhadhb féin-. leigheas laistigh de nóiméid d'ábhair bheo, rud nach féidir a bhaint amach trí roinnt cille amháin. Tagann an inspioráid chun an fhadhb seo a réiteach ón teoiric maidir le foirmiú bannaí dinimiciúil neamhchomhfhiúsach agus féin-leighis tapa. Ag baint úsáide as airíonna antaigin-antasubstainte dromchla-shuiteáilte baictéarach, forbraíodh ábhar feidhmiúil is féidir a chur le chéile go tapa agus féin-leighis, ag réadú patrúin ábhar in-ríomhchláraithe nua. Is fiú go háirithe a lua go ndéanann an obair seo ábhair bheo a chóimeáil tuilleadh le héagsúlacht feistí inchaite, mar braiteoirí comhartha leictreacha matán agus braiteoirí brú, ag briseadh na dteorainneacha idir feistí maireachtála agus neamhbheo agus ag leathnú creat tógála na n-ábhar beo. agus réimsí iarratais, is sampla é seo den "chóineasú" taighde ar an áit a dtrasnaíonn bitheolaíocht cheimiceach agus biteicneolaíocht le heolaíocht ábhar agus eolaíocht innealtóireachta.