ابداع سلول مصنوعی که به صورت خودکار حرکت می کند
به گزارش بازار پرواز، محققان اولین سلول مصنوعی را ابداع نموده اند که به تنهایی و با تکیه بر واکنش آنزیم ها حرکت می کند.
به گزارش بازار پرواز به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محققان ساده ترین سلول مصنوعی را ابداع نموده اند که فقط شامل یک غشا و آنزیم است و یک مأموریت دارد. محققان انستیتو مهندسی ژیستی کاتالونیا یک سلول مصنوعی کوچک ساخته اند که می تواند فقط با اتکا به کنش و واکنش شیمیایی، به صورت خودکار حرکت نماید. این وزیکول بی جان می تواند مانند یک باکتری که بسمت غذا حرکت می کند یا سلول های ایمنی برای رسیدن به منطقه عفونت با یکدیگر رقابت می کنند، محیط اطراف خویش را حس و در آن ناوبری کند. راز این عملکرد در فرایندی به نام «کموتاکسی» نهفته که در واقع توانایی حرکت کردن در امتداد شیب های شیمیایی است. این فرآیند در طبیعت زمانی رخ می دهد که اسپرم یک تخمک را می یابد یا گلبول های سفید التهاب را ردیابی می کنند. اما سلول مصنوعی به جای اتکا به ماشین زیستی پیچیده ای مانند تاژک ها یا گیرنده ها فقط از سه بخش استفاده می نمایند که عبارتند از یک غشای لیپیدی، یک آنزیم و یک غشای دیگر. لیپوموزوم یا حباب های چربی که از همان مولکول های غشای سلول واقعی ساخته شده اند، بعنوان یک پوسته ساختاری عمل می کنند. هنگامیکه لیپوموزوم ها در گرادیان گلوکز یا اوره قرار می گیرند، آنزیم داخل شان با مولکول ها واکنش می دهد و نوعی بی توازنی در غلظت ایجاد می شود. این امر جریان مایعی در امتداد سطح وزیکول بوجود می آورد و این فرآیند جریان سیالی در سطح وزیکول به وجود می آورد و آنرا بسمت ناحیه ای با غلظت بالاتر سوق می دهد. منافذ مانند یک دروازه کنترل شده عمل می کنند و نامتقارنی مورد نیاز برای پیش رانش را مانند یک قایق خودران که با جریان های مولکولی فعال می شود، فراهم می آورد. برای اثبات کارآمدی این سیستم، محققان بیشتر از ۱۰ هزار وزیکول را در کانال های میکروفلوئیدی، تحت شیب های غلظتی کنترل شده آزمایش کردند. آنها دریافتند وزیکول هایی که تعداد بیشتری منفذ دارند، رفتار شیمی جهت یابی (chemotactic) قوی تری از خود نشان می دهند، از طرفی وزیکول های بدون منفذ، صرفا به شکل منفعلانه بسمت نواحی با غلظت پایین تر حرکت می کنند که دلیل این امر احتمالا پدیده ی ساده ی انتشار است. بازتولید این رفتار با چنین اجزای حداقلی، مدلی در اختیار محققان قرار می دهد تا چگونگی حرکت اولین اشکال حیات در تاریخ تکامل را بهتر درک کنند.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب