Основой для создания дисплеев на базе живых организмов может стать кишечная палочка Escherichia coli. Эти бактерии оказались способны вырабатывать импульсные микротоки различной частоты и силы, которые стимулируют флюоресценцию белка.
Как известно, многие процессы на клеточном и бактериальном уровне регулируются микротоками. В частности, при помощи электрических микроимпульсов происходит управление доставкой питательных веществ через клеточные мембраны, выведением продуктов распада и т.д. Микротоки управляют перемещением бактерий, приводя в движение их волоски и жгутики. Однако эти токи настолько малы, что измерить их до сих пор не представлялось возможным. Традиционные измерительные приборы не обладают необходимой для этого чувствительностью.
Исследовательская группа Университета Гарварда под руководством А. Коэна решила измерить электрические потенциалы бактерий с помощью инструментария генной инженерии. Оптимальным средством для этого стал специально сконструированный белок, который испускает флюоресцентное свечение под действием слабого электротока. Ген для выработки этого белка был встроен в геном бактерии Escherichia coli. После этого каждый случай генерации электроимпульсов сопровождался свечением бактерии. Учёным оставалось лишь организовать наблюдение за микроорганизмами и регистрировать все изменения активности свечения на камеру.
Изучив изменения яркости свечения, учёные признались, что вспышки оказались чрезвычайно похожими на световые телеграфные сигналы. Согласно наблюдениям, некоторые клетки чередовали периоды покоя с сериями частых вспышек, другие испускали однократные вспышки, после чего надолго затихали, оставаясь тёмными.
Чрезвычайно разнообразной оказалась и длительность свечения каждой клетки. У некоторых бактерий вспышка продолжалась не более секунды, другие микроорганизмы могли светиться по 30-40 секунд. Что примечательно, одна и та же бактерия может непрерывно светиться долгое время либо испускать короткие вспышки. Многие бактерии постоянно изменяли ритм своих световых «передач». При этом оказалось, что на частоту и интенсивность свечения можно влиять, изменяя физические и химические процессы, протекающие внутри клетки.
Учёные предполагают, что электрические импульсы регулируют множество процессов, протекающих внутри клетки, в том числе выведение веществ за пределы клеточной оболочки. Это свойство можно использовать для различных целей, в том числе для создания «живых» дисплеев и компьютеров, однако реализовать столь смелые идеи можно будет лишь в отдалённом будущем.
