Курс Центробанка России:

Искусственные клетки, которые могут реагировать на окружающую среду

Ученые Имперского колледжа Лондона создали искусственные клетки, которые имитируют биологические клетки, реагируя на химические изменения в окружающей среде. Они могут быть использованы для определения изменений в организме и реагирования путем высвобождения молекул лекарственного средства или для обнаружения и удаления вредных металлов в окружающей среде.

Реагирование на химические изменения является важнейшей функцией биологических клеток. Например, клетки могут реагировать на химические вещества, создавая определенные белки, повышая выработку энергии или самоуничтожение. Химические вещества также используются клетками для связи друг с другом и координации ответа или отправки сигнала, например, болевого импульса.

Однако в естественных клетках эти химические реакции могут быть очень сложными, включая несколько этапов. Это затрудняет их разработку, например, если исследователи хотели, чтобы природные клетки производили что-то полезное, например молекулу лекарственного средства.

Вместо этого, имперские исследователи создают искусственные клетки, которые гораздо проще имитируют эти химические реакции, позволяя их легче создавать.

Теперь команда создала первые искусственные клетки, которые могут воспринимать и реагировать на внешний химический сигнал посредством активации искусственного сигнального пути. Они создали клетки, которые чувствуют ионы кальция и отвечают флуоресцентным светом.

Первый автор Джеймс Хиндли из химического факультета Imperial сказал: «Эти системы могут быть разработаны для использования в биотехнологии. Например, мы можем предусмотреть создание искусственных клеток, способных воспринимать маркеры рака и синтезировать лекарство в организме, или искусственные клетки, которые могут ощущать опасные тяжелые металлы в окружающей среде и выделять селективные губки для их очистки».

Команда создала искусственную клетку с более мелкими клетками («пузырьками») внутри. Край клетки образован мембраной, содержащей поры, которые позволяют ионам кальция проникать. Внутри клетки ионы кальция активируют ферменты, которые заставляют пузырьки высвобождать частицы, которые флуоресцируют.

Джеймс добавил: «Биология стала устойчивой благодаря использованию сложных метаболических и регуляторных сетей. Это может затруднить редактирование клеток, поскольку многие существующие пути химического ответа чрезвычайно сложны для копирования или конструирования».

«Вместо этого мы создали усеченную версию пути, найденного в природе, используя искусственные клетки и элементы из разных природных систем, чтобы создать более короткий и эффективный путь, который дает те же результаты».

Система исследователей более проста, потому что ей не нужно учитывать многие вещи, которые клеткам необходимо обойти в естественных системах, такие как побочные продукты, которые токсичны для клетки.

Внутри системы поры мембраны и ферменты, активируемые кальцием, происходят из существующих биологических систем - например, фермент взят из пчелиного яда - но они не могут быть обнаружены в той же среде в природе.

Исследователи говорят, что это сила использования искусственных клеток для создания химических реакций - они могут легче смешивать элементы, найденные отдельно в природе, чем они могут добавить внешний элемент в существующую биологическую систему.

Достижения химии и нанотехнологий также могут быть интегрированы, создавая системы и пути, которые трудно спроектировать в биологии.

Соавтор профессор Оскар Чес из химического факультета Imperial сказал: «Адаптивный аспект нашей системы означает, что исследователи могут использовать элементы со всей природы для создания новых химических путей, разработанных с особыми целями.

«Наша система шаблонов также проста в настройке и может быть использована для быстрого тестирования любой новой комбинации элементов».

Видео материалы инвест вести

Лидогенрация

Платформа продвижения бизнеса в интернет ЮНИОТАЙМ поиск


Вашему бизнесу постоянно нужны новые клиенты. Где и как найти целевого клиента в интернет с максимальной экономией рекламного бюджета. На этот вопрос вы сможете найти ответ посмотрев видео.

Мы помогаем бизнесу развиваться.

Звоните: + 7 495 118 26 47

Сайт ЮНИОТАЙМ поиск



Информация
Комментировать статьи на сайте возможно только в течении 2 дней со дня публикации.

Вы слышали о платформе продвижения бизнеса в интернет ЮНИОТАЙМ поиск?