поиск |
Новости химической науки > Получение протоклеток из неорганических наночастиц14.5.2013 ![]() ![]() Исследователи из Университета Бристоля выяснили, каким образом наноразмерные частицы оксида кремния могут использоваться для дизайна и создания искусственных протоклеток в лабораторных условиях.
Клетки являются элементарными единицами строения и жизнедеятельности практически всех организмов (кроме вирусов), обладающими собственным обменом веществ, способные к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Клетки отделены от внешнего мира тонкой мембраной из органических соединений. Основная функция такой мембраны заключается в том, что она пропускает определенные вещества внутрь клетки, в то же время, не допуская в клетку веществ, которые могут оказаться опасными для обмена веществ. Это обстоятельство позволяет процессам обмена веществ протекать с высокой селективностью и эффективностью.
Таким образом, одной из наиболее сложных задач, которые приходится решать при создании искусственных клеток – закрытых химических систем, является контроль проницаемости мембраны такой модели клетки. Эта задача становится в разы сложнее, если мы пытаемся создать клеточную мембрану из простых неорганических компонентов.
Химическая сборка диспергируемых в воде неорганических микроотделений с самоактивируемой проницаемостью мембраны. (Рисунок из Nature Chemistry, 2013, DOI: 10.1038/nchem.1644)
Исследователи из группы профессора Стефана Манна (Stephen Mann) нашли, как решить эту задачу – они привили тонкий слой полимера к внешней поверхности искусственных неорганических протоклеток, построенных из наночастиц оксида кремния.
В отсутствие такого полимерного слоя низкомолекулярные соединения без проблем попадают внутрь протоклеток или наоборот – диффундируют из них, что делает такие системы неэффективными для контроля химических превращений, протекающих в водной среде.
Тем не менее, когда с наночастицами из оксида кремния связан полимер, изменения pH среды можно использовать для регулирования заряда этой мембраны. В результате этого низкомолекулярные соединения, обладающие тем же зарядом, что и мембрана не смогут пройти сквозь нее, ни попав внутрь клетки, ни ускользнув наружу. Такой подход позволил исследователям из Бристоля продемонстрировать, что ферментативная реакция внутри неорганических протоклеток может «включаться» и «выключаться» за счет контроля проницаемости мембраны.
Манн отмечает, что результаты работы его коллег могут открыть новые горизонты в исследовании синтетических протоклеток, созданных на основе небиологической самоорганизации. Новый подход может привести к созданию новых, альтернативных существующим, методам синтетической биологии. Так, в сравнении с клетками, полученными путем биологической инженерии, искусственные структуры исключительно примитивны и не могут эволюционировать, и именно это их свойство делает их практически безопасными материалами для контролируемой доставки лекарственных препаратов и генов, изоляции токсинов и распознавания важных метаболитов.
Источник: Nature Chemistry, 2013, DOI: 10.1038/nchem.1644 метки статьи: #неорганическая химия, #физическая химия, #химическая технология, #химическая эволюция, #химия поверхности, #химия полимеров Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Получение протоклеток из неорганических наночастиц" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
20.12.2024 Главное, ребята, печенью не стареть! 23.10.2024 Насколько критично содержание кадмия в колумбийском какао? 11.8.2024 Лекарства на малых молекулах: только вверх! 7.8.2024 Имплантируемые батареи заряжаются от кислорода прямо в организме??? 7.8.2024 Почему некоторые исследователи считают, что кальций - это будущее аккумуляторов 23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. Подписка на новости
Новости компаний
23.12.24
|
НПП СпецТек, ООО
Все новости
В системе стандартов ISO 55000 прошло масштабное обновление в 2024 году 07.08.24 | Самарская область Самарская область ведет переговоры о производстве композитного углеволокна 08.06.24 | «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске «Химпром» признан лучшим объектовым звеном в Нoвочебоксарске 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной Подписка на новости
|