07/09/2026 - Công nghệ sinh học
MIT biến vi khuẩn thành "bóng bán dẫn sống", xây mạch tính toán bằng tế bào
Các kỹ sư tại MIT đã biến vi khuẩn Pantoea agglomerans thành các "bóng bán dẫn sinh học": thay vì đóng/mở dòng điện như transistor điện tử, mỗi tế bào vi khuẩn kiểm soát việc phát ra hoặc chặn một phân tử tín hiệu hóa học nhỏ. Nhóm tạo ra 2 loại "transistor" và 3 chủng vi khuẩn đóng vai trò rơ-le trung chuyển tín hiệu; ghép 5 chủng này theo các cách khác nhau, họ dựng được mạch có thể cộng hai hay ba tín hiệu đầu vào, hoặc định tuyến một tín hiệu đến đích được chọn — mạch lớn nhất gồm 24 khóm vi khuẩn in trên đĩa thạch. Mỗi phép tính mất khoảng 8 giờ để hoàn thành — chậm hơn máy tính điện tử rất nhiều, nhưng nhóm nghiên cứu cho rằng tốc độ này vẫn đủ dùng cho các ứng dụng sinh học thực tế.
Ứng dụng hình dung trước mắt là nông nghiệp: phủ các mạch vi khuẩn này lên rễ hoặc lá cây để "tính toán" và phát hiện điều kiện bất lợi (hạn hán, sâu bệnh), từ đó tự động kích hoạt phản ứng phòng vệ như tiết chất kháng nấm. Nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Chemical Biology, cho thấy hướng đi mới của sinh học tổng hợp: thay vì nhồi cả mạch logic vào một tế bào (vốn bị giới hạn bởi số lượng yếu tố phiên mã khả dụng), người ta phân chia mạch ra nhiều tế bào rồi "nối dây" chúng lại với nhau.
Nguồn:
Vô hiệu hóa một gen "phanh" giúp tế bào ống tụy biến thành tế bào tiết insulin
Nhóm nghiên cứu tại Harvard Medical School phát hiện gen ALDH3B2 hoạt động như một cái "phanh" phân tử, giữ tế bào ống tụy (pancreatic duct cells) ở nguyên trạng thái ban đầu. Bình thường, chưa đến 1% tế bào ống tụy tự chuyển đổi thành tế bào beta (tế bào tiết insulin); nhưng khi vô hiệu hóa ALDH3B2, tỷ lệ chuyển đổi ở tế bào người tăng lên khoảng 8,5%. Các tế bào chuyển đổi này biểu hiện mạnh các gen đặc trưng của tế bào beta, tiết insulin đáp ứng với glucose, và khi cấy vào chuột bị tiểu đường (gây bằng streptozotocin), chúng duy trì đường huyết gần mức bình thường suốt 6 tuần.
Đây là hướng tiếp cận liệu pháp gen nhắm vào việc "tái lập trình" chính tế bào sẵn có của bệnh nhân thành tế bào tiết insulin, thay vì cấy ghép tế bào từ bên ngoài — nếu được phát triển thêm, có thể trở thành chiến lược bù đắp khối tế bào beta cho bệnh nhân tiểu đường. Nghiên cứu mới công bố trên Science Translational Medicine, hiện mới chỉ ở tế bào người trong phòng thí nghiệm và mô hình chuột.
Nguồn:
No comments to display
No comments to display