NanoTecnologia: vida artificial del reactor

La nanotecnología se ha convertido en lo que llamarías un clásico moderno. Se ha abierto un nuevo mundo, porque opera mediante el uso de estructuras artificiales cuyas formas son más pequeños que 100 nanómetros, y mira: En este Winzwelt las leyes de la naturaleza presente en contraste con nuestro entorno habitual en el que todo tiene un tamaño medio.

Foto: National Fusion Research Institute

Casi ningún otro campo de investigación muestra de manera tan sorprendente como ella las grandes tendencias de la vanguardia tecnológica actual. Las características de la nanotecnología que ejemplifican incluyen: Primero, la ciencia y la tecnología se funden en ella. En segundo lugar, los fenómenos de superficie y, por lo tanto, las distribuciones espaciales en el nivel, vuelven a ser importantes, como en las ciencias de la Tierra. En tercer lugar, vincula el techno y las ciencias de la vida, ya que las nanoestructuras sugieren directamente su interpretación y uso biológicos. En cuarto lugar, finalmente, ella se mueve a menudo en las áreas más avanzadas de la ingeniería informática, desde la fotónica, es decir, el cálculo con luz (partículas) hasta la computación cuántica .

Una publicación en la revista científica Science de la semana pasada demuestra estas características. En el estudio, los investigadores del Instituto Weizmann informan sobre su trabajo con pequeños biorreactores que grabaron en chips de silicio. En él, sintetizan moléculas de proteínas usandoADN ; otros científicos también lo hacen, pero la característica especial de este estudio es que las nanoestructuras están dispuestas de tal manera que, con su ayuda, el camino de la vida de las proteínas está, por así decirlo, espacialmente separado; por lo tanto, es más fácil de observar que si todos los procesos tuvieran lugar en un mismo biorreactor ( Karzbrun y Tayar et al., 2014 ).

Extracto de bacterias como materia prima para los reactores de ADN

Las nanoestructuras de los investigadores Weizmann consisten esencialmente en dos componentes, huecos y canales. El ADN se empaquetó en los pocillos en forma ya controlada (como “cepillos”), desde los capilares de los pozos hasta un canal principal. En el canal, el extracto de un cultivo bacteriano se bombea continuamente, por así decirlo, la materia prima para los reactores de ADN. A través de los capilares, la sustancia penetra en los huecos, donde el ADN se utiliza para producir proteínas ininterrumpidamente. A su vez, gradualmente se difunden nuevamente en la corriente principal; y mientras están deambulando, cada uno tiene una vida determinada en una zona definida del chip de silicio.

Entre otras cosas, los investigadores utilizaron el sistema para investigar cómo las diferentes dimensiones de la nanofábrica grabada con silicio afectaron las tasas de producción y las propiedades de los productos. Además, los científicos influyeron en la producción en los nanorreactores por diferentes sustancias y también observaron la interacción entre interconectadosReactores .

Eran similares a la naturaleza. A nivel celular, las reacciones bioquímicas también se separan, se separan en sus propias vesículas, y sus resultados interactúan entre sí a través de canales definidos. El conjunto también se puede considerar como una máquina de cálculo, y de hecho hay ideas para construir computadoras a partir de células artificiales de esta manera. O para ser construido: otros grupos de investigación están trabajando en membranas celulares que se ensamblan a sí mismas, y otras en algoritmos para redes de reacciones bioquímicas.

La informática y la biología se han encontrado a menudo en las últimas décadas, especialmente en los algoritmos de investigación genética ( biología computacional ); Aquí se encuentran como ingredientes de una ciencia de ingeniería, que podría describirse como “vida artificial” y, al mismo tiempo, como computación celular . Es investigación, así como la construcción de prototipos de tecnología futura. La vida se duplica como una máquina reconstruida.