Robak sterowany laserem

Teraz badacze z School of Chemical and Biomolecular Engineering przy Georgia Institute of Technology opracowali urządzenie, przerobione zresztą ze starego monitora LCD, pozwalające na kontrolowane i precyzyjne wysyłanie światła lasera czerwonego, zielonego i błękitnego do organizmu nicienia, genetycznie zmodyfikowanego tak, by zawierał białka reagujące na światło. Organizmy nicieni są przejrzyste, więc uczeni mogli działać światłem na wybrane komórki ich ciała, bez jakiejkolwiek mechanicznej ingerencji w jego budowę. Dzięki trzem kolorom światła badacze mogli oddziaływać niezależnie na różne komórki, pobudzając neurony albo aktywując lub unieruchamiając komórki mięśniowe.

Podobnej metody użył też zespół Karla Deisserotha z Uniwersytetu Stanforda, który zastosował precyzyjny laser, trafiający poszczególne neurony nicienia z dokładnością do 30 mikronów. Kolejny uczony, zafascynowany możliwością zdalnego sterowania, Andrew Leifer, skonstruował urządzenie wyposażone w mikroskop, pozwalające na kontrolowanie robaka w trakcie, gdy pływa on swobodnie w szalce laboratoryjnej.

Dzięki temu urządzeniu badacze byli w stanie nie tylko kontrolować zachowanie nicienia, ale też analizować działanie każdego jego mięśnia i poszczególnych połączeń nerwowych podczas konkretnych ruchów. Na wykonanych filmach zespół prezentuje możliwości systemu. Pobudzenie konkretnych neuronów w okolicach głowy nicienia powoduje jego zatrzymanie się, a skierowanie wiązki na inne części wywołuje zmianę kierunku ruchu lub proces składania jaj.

Posługując się zdjęciami wykonanymi pod mikroskopem, zespół stworzył kompletną mapę neuronów zwierzęcia i oprogramowanie pozwalające na swobodne sterowanie jego ruchami. Badacze uważają, że podobna metoda, którą nazwano „optogenetyką”, może posłużyć do analizy i kontrolowania funkcji innych prostych organizmów, takich jak larwy muszki owocowej albo narybek niektórych gatunków ryb.
(Nature Methods; ScienceDaily)
[pozostało do przeczytania -1% tekstu]
Dostęp do artykułów: