Упркос повезаности са зараженом листом зелене салате и потенцијално опасним по живот инфекције, сој бактерија Есцхерицхиа цоли обично је безопасан - и изненађујуће свестран. Као што Риан Ф. Манделбаум извештава за Гизмодо, тим италијанских истраживача недавно је искористио пливање Е. цоли (бактерије се могу кретати на даљинама 10 пута дужини у само једној секунди) да би произвели милиметричну копију најпознатијег светског дела уметност, „Мона Лиса“ Леонарда да Винција.
Научно истраживање, ново детаљно у еЛифеу, врти се око Е. Цоли-овог флагеллума или репа. Овај минутилни мотор покреће кретање бактерија, омогућавајући им да формирају различите обрасце, а може се контролисати уз помоћ протеина који се осетљив на светлост назива протеорходопсин.
Иако се протеин обично налази у бактеријама у којима живи океан, Диллан Фурнесс из Дигитал Трендс пише да је тим користио генетски инжењеринг да би га увео у Е. цоли и друге сојеве бактерија. Ове модификоване бактерије више нису имале потребу за кисеоником да би потицале своје пливе.
„Слично као пешаци који успоравају брзину хода када наиђу на гомилу или аутомобили који су заглављени у саобраћају, бактерије за пливање ће провести више времена у споријим регионима него у бржим“, водећи аутор Гиацомо Франгипане, физичар са Универзитета у Рим у Италији, рекао је у изјави, "Желели смо да искористимо ову појаву да видимо да ли можемо да обликујемо концентрацију бактерија помоћу светлости."
Да би створили своју мини „Мона Лизу“, истраживачи су пројектовали негативну слику ренесансног ремек-дела на „позорницу“ у којој се налазе бактерије. Према Гизмодо-овом Манделбауму, спорокосиви Е. цоли летио је у подручја која примају мање светлости, гужвајући се једна на другу и стварајући густе узорке који изгледају као тамније области коначног портрета. С друге стране, брже покретне бактерије добивале су више светлости и одмакле се даље, стварајући светлије нијансе портрета.
"Ако желимо да" обојимо "белим потезом - где је бактерија боја - морамо смањити брзину бактерија локалним смањењем интензитета светлости у тој регији, тако да се бактерије успоравају и накупљају тамо", коаутор студије Роберто Ди Леонардо, такође физичар са Универзитета у Риму, говори о „Фурнессу дигиталних трендова“.
Брза верзија временског ограничења (Франгипане ет ал) Иако је Е. цоли произвео препознатљив приказ Да Винцијеве слике, бактерије су доживеле одложен одговор на варијације светлости, што је довело до тога да коначна слика постане мутна, наводи се у саопштењу за штампу. Да би решили овај проблем, тим је поставио своју пројекцију на петљу од 20 секунди, омогућавајући им да непрестано упоређују бактеријске формације са жељеним исходом. Резултат: "фотокинетички" бактеријски ћелијски слој способан да створи скоро савршене реплике црно-белих слика.
Осим што су поново створили „Мона Лизу“, истраживачи су Е. цоли претворили у портрет који се претвара у лице који се из лика Алберта Ајнштајна претворио у лик Цхарлеса Дарвина за само пет минута.
Иако су ови уметнички подвизи импресивни, Ди Леонардо примећује да они нису крајњи циљ истраживања тима: Уместо тога, научници се надају да ће користити генетски модификоване бактерије као микроскопске блокове.
„У физичким и инжењерским примењивањима, ове бактерије би се могле користити као биоразградиви материјал за оптички 3Д штампање сублимилиметрских микроструктура“, објашњава Ди Леонардо за Фурнесс. „С друге стране, динамичка контрола бактерија може се искористити за ин витро биомедицинске примене за изоловање, сортирање и транспорт већих ћелија ради анализе или дијагностике на нивоу ћелије у ћелији унутар минијатурисаних лабораторија.“
