Създадени са изкуствени клетки, които имитират основните функции на живите клетки

Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Може да звучи като началото на история на Франкенщайн, но учени от Нюйоркския университет (Нюйоркския университет) и Чикагския университет са разработили изкуствени клетки, направени от небиологична материя, които имитират основните функции на живите.

Имаше време, когато клетките бяха разглеждани като микроскопични петна от живо желе, толкова прости, колкото можете да получите. Днес науката разкри, че всяка клетка е изумително сложна лаборатория за органични химикали, работеща по алгоритми, кодирани върху нишки ДНК.

Пресъздаването на нещо, наподобяващо дори най -простите клетки в лаборатория, все още е мечта, но учените се опитват от десетилетия да имитират най -основните клетъчни функции поради големия брой потенциални приложения.

Най -фундаменталната функция на биологичните клетки е да събират енергия под формата на молекули като глюкоза от заобикалящата я среда и да я използват, за да изпомпват молекули като аминокиселини вътре и извън тях, за да се поддържат, растат и възпроизвеждат.

В новото проучване изследователите се опитаха да имитират активната транспортна функция, без да се опитват да възпроизведат сложните механизми, които клетките използват. Живите клетки имат сложни мембрани, с протеинови канали и помпени механизми, задвижвани от митохондрии и аденозин трифосфат (АТФ), които позволяват на клетките да изпомпват избрани молекули навътре и навън през мембраната, дори когато това означава работа срещу осмотично налягане поради разлики в концентрациите на йони.

Това е малко твърде амбициозно, така че екипът избра да създаде мехурчета с размерите на червени кръвни клетки от полимери и да ги пробие, за да пропусне частици, имитиращи протеиновия канал на клетката. Вместо митохондриите, клетъчната имитация имаше малка част от катализатора, активиран от светлина, вътре в канала. Блестящата светлина върху катализатора започва химическа реакция, която действа като помпа, за да издърпа материала през канала, докато изключването на светлината улавя материала вътре и обръща реакцията, изхвърляйки материала при поискване.

Казано по -просто, този механизъм позволява на клетката да имитира поглъщане, съхранение, обработка и изхвърляне на материята като жива клетка.

Според екипа имитацията на клетките, която може да бъде произведена в големи количества, потенциално може да се използва за пречистване на водата чрез поглъщане на микроскопични замърсители и бактерии като E. coli. Освен това може да е възможно да се заредят клетките с лекарства и след това да се освободят по команда.

Следващата стъпка ще бъде да имитирате други функции и да намерите начини, по които клетката имитира комуникацията помежду си.

Изследването е публикувано в Природата, а видеото по -долу показва имитирането на клетката в действие.

Имитация на изкуствени клетки

Източник: Нюйоркски университет

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •