Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  21
 Số lượt truy cập :  35428381
Sự kết hợp giữa sinh học tổng hợp và in 3D tạo ra vật liệu sống theo lập trình
Thứ tư, 11-09-2024 | 08:26:23
Các nhà khoa học đang sử dụng tế bào thực vật để tạo ra các loại vật liệu mới có khả năng phát triển, tự sửa chữa và phản ứng lại với môi trường xung quanh. Những vật liệu này được gọi là "vật liệu sống được thiết kế", và chúng được tạo ra bằng cách đưa tế bào vào một khung ma trận, được định hình theo mong muốn. Một nghiên cứu mới đây đã được các nhà nghiên cứu báo cáo trong tạp chí ACS Central Science, cho biết họ đã in 3D một loại mực sinh học chứa các tế bào thực vật đã được chỉnh sửa gen, tạo ra các vật liệu có thể lập trình. Các ứng dụng trong tương lai có thể bao gồm việc sản xuất sinh học và xây dựng bền vững.

Gần đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển các vật liệu sống được thiết kế, chủ yếu dựa trên vi khuẩn và nấm làm thành phần sống. Tuy nhiên, những đặc điểm độc đáo của tế bào thực vật đã khiến cho việc sử dụng chúng trong vật liệu sống thực vật được thiết kế (Engineered Plant Living Materials, EPLMs) trở nên thú vị. Tuy nhiên, các vật liệu dựa trên tế bào thực vật tạo ra cho đến nay thường có cấu trúc đơn giản và chức năng hạn chế.
 
Ziyi Yu, Zhengao Di và đồng nghiệp của họ muốn thay đổi điều đó bằng cách tạo ra các EPLMs có hình dạng phức tạp, chứa các tế bào thực vật được chỉnh sửa gen với các hành vi và khả năng có thể tùy chỉnh. Các nhà nghiên cứu đã trộn tế bào cây thuốc lá với gelatin và các hạt vi khuẩn hydrogel chứa Agrobacterium tumefaciens, một loại vi khuẩn thường được sử dụng để biến nạp DNA vào gen của cây. Hỗn hợp mực sinh học này sau đó được in 3D trên một tấm phẳng hoặc bên trong một vật chứa gel khác để tạo ra các hình dạng như lưới, tuyết, lá và xoắn. Tiếp theo, hydrogel trong vật liệu in được xử lý bằng bằng ánh sáng xanh. Trong vòng 48 giờ tiếp theo, vi khuẩn trong các EPLMs chuyển giao DNA cho các tế bào cây đang phát triển. Các vật liệu sau đó được rửa bằng kháng sinh để tiêu diệt vi khuẩn. Trong những tuần tiếp theo, khi các tế bào thực vật phát triển và nhân đôi trong các EPLMs, chúng bắt đầu sản xuất các protein theo DNA đã được biến nạp.
3
Hình 1: Phương pháp tích hợp các vi hạt hydrogel tương thích sinh học (HMP) được mồi để in sinh học 3D với Agrobacteria tumefaciens có khả năng chuyển đổi tế bào thực vật, đóng vai trò là xương sống cho sự phát triển và biến đổi đồng thời của tế bào cây thuốc lá
 
Trong nghiên cứu chứng minh khái niệm này, DNA được chuyển giao đã cho phép tế bào cây thuốc lá tạo ra protein huỳnh quang màu xanh lá cây hoặc betalain - sắc tố thực vật màu đỏ hoặc vàng có giá trị như chất tạo màu tự nhiên và chất bổ sung vào chế độ ăn uống. Bằng cách in EPLM hình chiếc lá bằng hai loại mực sinh học khác nhau - một loại tạo ra sắc tố đỏ dọc theo gân lá và loại còn lại là sắc tố màu vàng ở phần còn lại của lá - các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng kỹ thuật của họ có thể tạo ra các cấu trúc phức tạp, được kiểm soát về mặt không gian và đa chức năng.
 
4
Hình 2: Sơ đồ in sinh học 3D của PLM. Dòng tế bào BY-2 có nguồn gốc từ Nicotiana tabacum, HMP và Gel-MA (gelatin methacrylat) được trộn theo tỷ lệ thích hợp để tạo thành mực sinh học được nạp BY-2, có thể được in thành cấu trúc 3D thông qua in đùn hoặc in huyền phù.
 
Theo các nhà nghiên cứu, các EPLM như vậy, kết hợp các đặc điểm của sinh vật sống với tính ổn định và độ bền của các chất không sống, có thể được sử dụng làm nhà máy tế bào để tạo ra các chất chuyển hóa thực vật hoặc protein dược phẩm, hoặc thậm chí trong các ứng dụng xây dựng bền vững.

Nguồn bài viết: Tài liệu do American Chemical Society. cung cấp. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về phong cách và độ dài.
 
Tạp chí tham khảo:
Yujie Wang, Zhengao Di, Minglang Qin, Shenming Qu, Wenbo Zhong, Lingfeng Yuan, Jing Zhang, Julian M. Hibberd, Ziyi Yu. Advancing Engineered Plant Living Materials through Tobacco BY-2 Cell Growth and Transfection within Tailored Granular Hydrogel ScaffoldsACS Central Science, 2024; DOI: 10.1021/acscentsci.4c00338
 

Nguyễn Thị Thủy Tiên - Hcmbiotech, theo Sciencedaily.

Trở lại      In      Số lần xem: 207

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD