Британские биологи поместили живую клетку в искусственную — Naked Science
5 минут
Редакция

Британские биологи поместили живую клетку в искусственную

Ученым удалось интегрировать живую клетку с искусственно созданной и получить полусинтетическую систему для будущих биотехнологических фабрик.

cell0
©Wikipedia

Живая клетка, укрытая внутри искусственной, может выполнять все необходимые функции, при этом она остается защищенной от внешней среды, а ученые могут точно контролировать ее, регулируя работу синтетической части такой «микрофабрики». Создатели данной системы считают, что подобные решения могут найти применение повсюду, от биосинтеза и доставки лекарств до создания «зеленых» батарей на основе фотосинтезирующих бактерий.

 

Свою разработку группа британского профессора Оскара Сиса (Oscar Ces) представила в статье, опубликованной журналом Scientific Reports. «Живые клетки способны выполнять невероятно сложные функции, но их может быть очень непросто контролировать, – сказал профессор Сис в интервью пресс-службе Имперского колледжа Лондона. – Искусственные клетки запрограммировать намного легче, но мы пока не можем создать их достаточно сложными». Новая система пытается заполнить этот пробел: искусственная клетка окружает биологическую, обеспечивая защиту и контроль.

 

Для этого ученые сконструировали установку из серии микроканалов и капилляров. В ней формировались микроскопические капли гидрофобного масла, заполненного клетками (в различных вариантах использовались клетки кишечной палочки, а также изолированные лимфоциты и клетки человеческой карциномы) и отдельными ферментами. Затем капли покрывались дополнительным стабилизирующим слоем липидов.

 

Экспериментальная система содержала компоненты для реализации демонстрационной реакции: живые клетки превращали лактозу в глюкозу, которую тут же окисляли помещенные рядом с ними внутри искусственного пузырька молекулы глюкозооксидазы. При этом выделялся пероксид водорода, который «подхватывал» следующий фермент, пероксидаза хрена, запуская реакцию с пигментом и вызывая его флуоресценцию.

 

Слева – схематическое изображение системы; справа – реализованные в ней биохимические процессы / ©Elani et al., 2018

 

Испытав такую систему в растворе с повышенным содержанием меди, токсичной для живых организмов, ученые убедились, что система продолжает работу и флуоресцирует, а значит, клетки оставались в нормальном состоянии под защитой искусственной оболочки. В будущем она может укрыть их и от атаки иммунной системы организма, и такие системы смогут синтезировать лекарство прямо в нужном участке тела. Впрочем, этим перспективы ее применения далеко не ограничиваются, а пока ученые планируют усовершенствовать искусственную мембрану, добившись большего контроля надо всем, что происходит внутри «полуживого» пузырька.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

Вчера, 18:50
5 минут
Мария Кривоченко

Группа археологов обнаружила шкатулку с артефактами на дне озера Титикака. В ней оказались фигурки из раковины моллюска и золота, которые инки считали очень ценными. Ученые полагают, что находка — часть жертвоприношения богам воды или плодородия.

Вчера, 11:44
6 минут
Денис Гордеев

Соседняя планета, скорее всего, была покрыта толстым слоем льда, что в корне противоречит принятым ныне концепциям.

Позавчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
34 минуты
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: