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Células vivas sintéticas creadas

24.09.2022

Investigadores de la Universidad de Bristol en el Reino Unido han dado un gran paso adelante en el campo de la biología sintética. Los científicos han desarrollado un sistema que realiza varias funciones clave de una célula viva, incluida la generación de energía y la expresión génica.

Los científicos se han centrado anteriormente en lograr que las células artificiales realicen una sola función, como la expresión génica, la catálisis enzimática o la actividad de las ribozimas. Si los científicos descubren el secreto para crear y programar individualmente células artificiales que puedan imitar más de cerca la vida, podría abrir una gran cantidad de posibilidades en todo, desde la fabricación hasta la medicina.

Mientras que algunos ingenieros se enfocan en rediseñar las celdas, otros buscan formas de reducir las celdas existentes a fragmentos que luego pueden rediseñarse en algo relativamente nuevo.

Para lograr esta última hazaña de bioingeniería de abajo hacia arriba, los investigadores utilizaron dos colonias bacterianas, Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa. Estas dos bacterias se mezclaron con microgotas vacías en un líquido viscoso. Una población fue capturada dentro de las gotas y la otra fue capturada en la superficie de las gotas.

Luego, los científicos cortaron las membranas de las bacterias sumergiendo las colonias en lisozima (una enzima) y melitina (un polipéptido derivado del veneno de abeja). Las bacterias escupieron su contenido, que fue capturado por las gotas para crear protocélulas cubiertas de membrana.

Los científicos han demostrado que las células son capaces de realizar procesos complejos, como la producción de la molécula de almacenamiento de energía ATP a través de la glucólisis, y la transcripción y traducción de genes.

"Nuestro enfoque para el ensamblaje de material vivo hace posible crear construcciones simbióticas de células vivas/sintéticas de abajo hacia arriba. Por ejemplo, utilizando bacterias modificadas, será posible producir módulos complejos para el desarrollo en las áreas de diagnóstico y terapéuticas de los sintéticos. biología, así como en biofabricación y biotecnología en general", señaló el primer autor, el químico Can Xu.

En el futuro, este tipo de tecnología de celdas sintéticas podría usarse para mejorar la producción de etanol para las industrias de biocombustibles y alimentos. Además, estas células artificiales pueden programarse para la fotosíntesis, como las bacterias moradas, o para generar energía a partir de sustancias químicas, como lo hacen las bacterias reductoras de sulfato.

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Láser eterno 28.06.2022

Los científicos han creado un láser atómico que puede durar para siempre, desbloqueando el potencial de la tecnología de próxima generación para uso comercial.

A diferencia de los láseres ópticos convencionales, los láseres atómicos están hechos de algo conocido como condensado de Bose-Einstein (BEC) de átomos que emiten haces de materia.

Requieren mucha energía para sostener y mantener su estado sobreenfriado, lo que significa que hasta ahora solo podían encenderse por un corto tiempo.

"En experimentos anteriores, el enfriamiento gradual de los átomos se realizó en un solo lugar", dijo el profesor Florian Schreck, quien dirigió el estudio. - "En nuestra configuración, decidimos distribuir las etapas de enfriamiento no en el tiempo, sino en el espacio: hacemos que los átomos se muevan mientras pasan por sucesivas etapas de enfriamiento. Al final, los átomos ultrafríos llegan al centro del experimento, donde pueden usarse para formar ondas coherentes de materia en el BEC. Pero mientras se usan estos átomos, nuevos átomos ya están en camino de reponer el BEC. Así que podemos mantener este proceso casi para siempre".

Cuando se inventó el láser óptico en la década de 1950, se desconocía el alcance de sus posibles aplicaciones, y lo mismo puede ser cierto para los láseres atómicos.

Algunos científicos esperan que provoquen una revolución similar en la óptica atómica, los relojes atómicos precisos y otras medidas estándar fundamentales. Un ejemplo de esto serían las imágenes holográficas de ultra alta resolución que harían que la realidad aumentada o virtual no se distinguiera de la realidad.

Habiendo resuelto el problema de crear un láser atómico cw, los investigadores ahora planean usarlo para crear un haz de materia de salida estable que eliminará cualquier obstáculo para las aplicaciones técnicas.

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