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Pantallas de bacterias para detectar ambientes venenosos

Innovación bacterias píxel biologíaUn equipo de biólogos y bioingenieros de la Universidad de California, San Diego (UCSD) ha creado pequeñas pantallas cuyos píxeles están formados por millones de bacterias que se ‘encienden’ de forma simultánea. Para lograrlo, sincronizaron estas bacterias, a las que se les había agregado una proteína fluorescente mediante modificación genética.

Para este proyecto se han utilizado colonias de la bacteria Escherichia coli (E. coli) cuyo reloj biológico fue ‘sincronizado’. De este modo, todas las bacterias de una colonia brillan al mismo tiempo.

Después, las bacterias pueden utilizarse para detectar, por ejemplo, la presencia de arsénico, ya que son muy sensibles a varios tipos de contaminantes.

Por lo tanto, según Jeff Hasty, profesor de Biología y Bioingeniería de la USCD, en este sensor biológico la frecuencia con la que se produce el parpadeo indica la presencia y la cantidad de arsénico. Además, a diferencia de la mayoría de los kits de medición, que se suelen usar una sola vez, los sensores biológicos se podrían utilizar durante periodos de tiempo prolongados.

“Como la bacteria responde de diferentes formas a diferentes concentraciones variando la frecuencia de su patrón de iluminación, pueden proporcionar una actualización continua sobre cómo de peligroso es un patógeno o una toxina en cualquier momento determinado”, explicó Hasty.Innovación bacterias píxel biología

En cuanto al funcionamiento del sistema, se basa en el mecanismo de comunicación que utilizan varias especies de bacteria: quorum sensing. Las bacterias se comunican mediante pequeñas moléculas colocadas entre ellas, que activan y coordinan diferentes comportamientos. De este modo se produce la sincronización.

El problema es que cuando hay un gran número de celdas en una colonia, la señal tarda en propagarse y la sincronización es demasiado lenta. Sin embargo, los investigadores descubrieron que cada colonia de bacterias emite gases que se pueden compartir entre los cientos de colonias que forman un chip especial. Así, se sincronizan todas las bacterias de la colonia, mientras que las celdas lo hacen mediante quorum sensing.

Imágenes y vídeo: UCSD.

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