Forskere fra Wyss Institute ved Harvard University i USA har forvandlet et stykke papir til et avanceret biologisk laboratorium. Trækpapiret ændrer farve, hvis der er genmateriale fra ebola-virus eller antibiotika-resistente bakterier til stede.
Et ganske kompliceret biokemisk system til detektion af biologiske molekyler kan nemlig frysetørres på papir, og så skal der blot en dråbe vand til at bringe systemet til live.
»Vi har tøjlet cellernes genetiske maskineri og indlejret det i papirfibre, som så kan frysetørres, opbevares og transporteres,« siger Harvard-forskeren Keith Pardee i en pressemeddelelse.
I levende celler tændes og slukkes forskellige gener igennem biokemiske reaktioner, når cellen påvirkes af signaler udefra. Forskerne fra Wyss Institute arbejder med at skabe syntetiske versioner af de biologiske systemer, så det bliver muligt at bruge naturens metoder til at udføre forskellige opgaver.
Tidligere har forskerne fået den form for syntetisk biologi til at fungere i celler, men nu har de altså også vist, at det virker på papir. For at demonstrere teknikken har de udviklet langtidsholdbare biosensorer, som kan reagere på stykker af arvematerialet fra ebola-virussen.
Det tog faktisk kun 12 timer at bioprogrammere sensorer, der specifikt kan genkende 24 forskellige dele af ebola-genomet, og papirsensoren kan endda bruges til at skelne imellem forskellige stammer af ebola.
Forskerne har programmeret den syntetiske biologi sådan, at genmateriale fra ebola sætter gang i produktionen af proteiner, som farver papiret rødt. Det bioteknologiske lakmuspapir er mindre end en time om at reagere på gensekvenser fra ebola, så metoden er lige så hurtig som de diagnosticeringsmetoder, der bruges i dag, og prisen kan komme ned på ganske få kroner.
Men metoden er langtfra begrænset til ebola-diagnosticering. Forskerne har også vist, at biosensorer på papir tillige kan programmeres til at give udslag ved tilstedeværelsen af antibiotika-resistente bakterier, og princippet kan en lang række sygdomsfremkaldende mikroorganismer genkendes på denne måde.
Der forestår dog stadig en del arbejde, før det bliver muligt at benytte simple og uhyre billige papirsensorer til diagnosticering i felten. Sensorerne skal kunne reagere på uhyre små mængder genmateriale, og metoden skal være pålidelig, så man ikke får forkerte resultater.
Papirsensoren er beskrevet i en artikel i tidsskriftet Cell, der også bringer en artikel om den menneskeskabte genreguleringsmekanisme, der ligger til grund.
Her fortæller forskere fra Wyss Institute om det bioteknologiske gennembrud:
Leave a Reply