哥本哈根大学 信用:CC0公共领域 能够控制生物系统来执行特定的任务是一个长期的挑战
哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所的研究人员在《自然物理学》杂志上发表的一篇论文中，与美国科学家合作
S
和你
K
，现在已经报道了这样做
他们找到了一种控制细菌运输微小货物的方法
细菌形成了世界上最大的生物量，比所有动物和植物的总和还要大，它们在不断地移动，但它们的移动是混乱的
研究人员追求的想法是，如果这种运动可以被控制，他们可能会把它发展成一种生物工具
他们使用液晶来指示细菌运动的方向，并添加了一种细菌可以携带的微小货物，其体积是细菌的五倍多
细菌规模的铁路建设 尼尔斯·波尔研究所的助理教授阿明·杜斯特莫汉马迪解释说，过去曾有人试图控制细菌的行为
但是他和他的同事采用了一种新的方法:“我们想，我们为细菌创造一个轨迹怎么样？我们实验的方法是将细菌放入液晶中
诀窍在于，液晶不像晶体，也不是液体，它介于两者之间
晶体中的每个分子都有一个方向，但没有位置顺序
这意味着分子可以像液体一样流动，但同时也可以像晶体一样排列
这正是电视、显示器和移动电话的液晶显示器的物理基础。我们可以制备基础液晶，使其具有明确的图案
细菌会向同一个方向移动
它不限制细菌的移动，它只是把它们定向在我们想要的方向
" 一股细菌携带着微小的货物
液晶正在为细菌创造一个轨迹，以避免波动和提供方向
信用:塔拉斯图里夫 图案设计和模型构建 阿明·杜斯特莫迈迪说，强大的细菌射流在指定的方向上无波动地移动是实验的伟大成果
如果细菌射流足够强大而有用，细菌浓度必须很高，不稳定性通常开始出现，通常会发生什么
喷气式飞机变得不稳定和混乱
但是在液晶模式中，不稳定性可以被极大地抑制，并且防止细菌射流变得混乱
模式决定方向
这意味着有可能制造出足够强大的细菌射流来携带一串微小的货物，每一件货物的大小是细菌本身的五倍
不断扩大的科学领域 在过去10年左右的时间里，科学领域扩大了
目前，在相当大的程度上控制细菌是可能的，所谓的“活性物质”——细菌，可以被制成旋转或形成不同的模式
现在，通过这种方法，细菌射流可以在太空中稳定，甚至可以携带微小的货物
“我们仍处于试验阶段，还没有为这项技术指定一个使用领域
目前，主要的动机是医疗应用
但是实际上，当我们想到它的时候，我们实际上是在谈论一种全新的材料
我们以前就知道液晶，但现在我们面对的是一种活的液晶，”阿明·杜斯特莫汉马迪说
“通过这项研究，你可以想象各种材料科学的机会
也许它可以应用于其他系统，细胞行为或精子行为等等
作为一个理论物理学家，我从科学的角度思考基本的含义，但是细菌的药物输送能力，这是一个新的东西
有一点值得注意的是，当你以这种方式给药时，你不需要任何外力
细菌自己在做这件事
这就像一个流体泵自己
可以说，它是一种自泵流体
" 理论和实验密不可分 这些结果是在与其他研究小组的合作中获得的
美国的两位合作者
S
肯特州立大学的奥列格·拉夫伦托维奇和宾夕法尼亚州立大学的伊戈尔·阿兰森于2014年开始了这项研究
现在，在尼尔斯·波尔研究所的阿明·杜斯特莫哈马迪和牛津大学的朱莉娅·约曼斯的合作下，实验和理论已经结合起来设计和控制强大的细菌射流
“我们可能有一个理论上的想法，但理论和实验的结合实际上导致了这些有希望的结果，”阿明·杜斯特莫汉马迪说
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
