fbpx
środa, 21 lutego, 2024
Strona głównaNaukaNaukowcy stworzyli sztuczną komórkę, która potrafi zjadać bakterie

Naukowcy stworzyli sztuczną komórkę, która potrafi zjadać bakterie

Powstała syntetyczna, zbudowana z nieorganicznej materii komórka, która - podobnie jak żywa - pobiera, przetwarza i wydala różne substancje. Potrafi nawet zjadać bakterie.

Na łamach magazynu „Nature” zespół z New York University opisał dokonanie, które może otwierać drogę do prac nad syntetycznym „życiem”.

Jak tłumaczą naukowcy, podstawowe funkcje żywych komórek to uzyskiwanie energii oraz – z jej pomocą – pobieranie, przetwarzanie i usuwanie ze swojego wnętrza materii. Różne substancje często muszą być przekazywane w stronę od większego stężenia do mniejszego. Mamy wtedy do czynienia z tzw. transportem aktywnym, do którego potrzebna jest energia. Dzięki niemu, tłumaczą badacze, komórki pobierają np. aminokwasy, glukozę, czy usuwają toksyczne związki.

Nad stworzeniem sztucznej komórki naukowcy z różnych ośrodków pracują już od lat, ale – jak wyjaśniają autorzy nowej pracy – nie udawało się dotychczas odtworzyć skomplikowanych procesów, takich jak np. aktywny transport.

Zespół z University of Chicago stworzył tymczasem prostą, sztuczną komórkę, która radzi sobie z aktywnym pochłanianiem różnych substancji, ich gromadzeniem, przetwarzaniem i wydalaniem. Syntetyczny twór nie zawiera przy tym żadnych elementów biologicznych. Składa się z polimerowej membrany o rozmiarach czerwonej krwinki. W membranie znalazł się nanokanał do transportu substancji przez błonę.

W żywych komórkach energii dostarcza wytwarzany przez mitochondria związek o nazwie ATP. W sztucznej komórce naukowcy zastosowali jednak inne rozwiązanie. Do nanokanału dodali związek, który pod wpływem światła wydziela energię potrzebną do transportu. Reakcję można odwracać tak, że dana substancja jest przekazywana do środka komórki albo na zewnątrz.

– Nasza koncepcja pozwala tym sztucznym komórkom działać autonomicznie i prowadzić transport substancji, z którym dotąd radziły sobie tylko żywe komórki – mówi główny autor badania, prof. Stefano Sacanna.

– W sercu pracy przypominającej komórkę struktury znajduje się synergia między aktywnym, napędzanym z wewnątrz elementem transportowym oraz fizycznymi ograniczeniami, nakładanymi przez ścianę komórki. Pozwala to jej na wchłanianie, przetwarzanie i wydalanie obcej materii – tłumaczy specjalista.

Badacze przetestowali wynalazek w różnych warunkach. W ramach jednego z eksperymentów zanurzyli komórki w wodzie, gdzie pod wpływem światła pochłaniały one różne cząstki, w tym zanieczyszczenia. To nasuwa jedno z możliwych zastosowań – wychwytywanie szkodliwych substancji z wody.

– Można myśleć o tych komórkach jak o grze PAC-MAN – wędrują dokoła i zjadają toksyny, usuwając je ze środowiska – mówi prof. Sacanna.

W innym doświadczeniu naukowcy pokazali, że komórka może nawet połknąć bakterię E. coli i uwięzić ją w swoim wnętrzu. Oznacza to, że być może wynalazek będzie można kiedyś wykorzystać w walce z chorobotwórczymi bakteriami.

Inne potencjalne zastosowanie to – jak mówią badacze – precyzyjne dostarczanie leków do wybranych części organizmu.

Naukowcy rozwijają swój pomysł. Pracują m.in. nad dodaniem do komórek kolejnych funkcji i sprawdzają możliwość ich komunikowana się między sobą.

PAP

INNE Z TEJ KATEGORII

Czy niemiecki system szkolnictwa zawiódł?

Publiczna edukacja w Niemczech jest „bezpłatna” (czyli finansowana z podatków), jednak coraz więcej rodziców decyduje się posłać swoje dzieci do szkoły prywatnej, nawet jeśli wiąże się to z dodatkowymi kosztami. Czy dobre wykształcenie w Niemczech stanie się wkrótce przywilejem tylko tych, których będzie na nie stać?
5 MIN CZYTANIA

Czas skończyć z rozdawaniem laptopów w szkołach

Rozdawanie przez rządy laptopów w szkołach i bezrefleksyjna cyfryzacja to nie tylko marnotrawienie publicznych pieniędzy, ale także działanie na szkodę uczniów.
4 MIN CZYTANIA

Polskie nastolatki coraz słabsze w matematyce i rozumieniu tekstu

Polskie nastolatki osiągają coraz gorsze wyniki w matematyce i w rozumieniu tekstu – wynika z badania OECD. Polska młodzież jest w grupie krajów o największym spadku poziomu wiedzy. Choć wciąż są powyżej unijnej średniej, wypadli z grona europejskich liderów. Tym, co szczególnie niepokoi, jest rosnący odsetek nastolatków, którym brakuje umiejętności czytania ze zrozumieniem.
3 MIN CZYTANIA

INNE TEGO AUTORA

Rząd musi zmienić system podatkowy, aby przedsiębiorcy wrócili do inwestycji

Firmy działające w Polsce powinny mieć jak najlepsze warunki do działania – tak, jak np. firmy na Słowacji, w Estonii czy w Irlandii. Nie da się tego zrobić bez zmiany jednego z najgorszych w ramach państw OECD systemu podatkowego, który zajmuje dzisiaj 36 pozycję na 37 państw – uważa Andrzej Sadowski, prezydent Centrum im. Adama Smitha.
2 MIN CZYTANIA

[RAPORT OTWARCIA] Organizacje z branży cyfrowej z propozycjami cyfryzacji państwa

Minister Cyfryzacji powinien objąć rolę nadzorującego proces cyfryzacji wszystkich ministerstw, instytucji centralnych oraz samorządowych – to jeden z postulatów ekspertów koalicji dziesięciu organizacji działających w branży cyfrowej. Ich zdaniem sprzyjać temu będzie sprawowanie przez ministra funkcji wicepremiera.
3 MIN CZYTANIA

Rola elektrowni szczytowo-pompowych w zielonej transformacji

Elektrownie szczytowo-pompowe to obecnie najbardziej dojrzała technologia magazynowania energii, charakteryzująca się niezwykle długim czasem eksploatacji. Przy rosnącym udziale źródeł wykorzystujących energię odnawialną, takich jak instalacje fotowoltaiczne, czy farmy wiatrowe, jednostki te mają coraz większe znaczenie w zielonej transformacji. W Młotach w Gminie Bystrzyca Kłodzka przygotowywany jest największy tego typu magazyn energii w Polsce.