Революция в лабораторията: Изследователи на CAU разработват интелигентна тъкан!

Революция в лабораторията: Изследователи на CAU разработват интелигентна тъкан!

Kiel, Deutschland - Международен изследователски екип разработи нова синтетична тъкан, която е както стабилна, така и течна. Проучването, публикувано на 27 февруари 2025 г. в природни комуникации , е под ръководството на християнството-Aalbrechts-Universität Zu Kiel (CAU). Синтетичната тъкан се състои от няколко милиона синтетични клетки, основният градивен елемент от които са водни капчици, които са заобиколени от двоен слой липиди. Тази конструкция е подобна на естествената клетъчна мембрана, която обаче е по -сложна и съдържа специфични протеини, които дават възможност за транспортиране на определени молекули.

Изследователите са създали рудиментарни клетъчни групи, които приличат на биологични тъкани, живеещи по отношение на много характеристики. Синтетичните клетки, които достигат размер от около 30 хилядни милиметра, показват механични свойства, които са моделирани на живи клетки. Молекулярните двигатели упражняват сили на мембраната, които се моделират експериментално, като се използват движенията на флагела на Flagey бактерии. Тези бактерии също са в състояние да движат клетките в състава на други позиции.

Изследователски потенциал и бъдещи приложения

Новата синтетична тъкан може да има приложения за далеч. Това е модел за изследване на естествените клетъчни мрежи и може да играе важна роля в интегрирането на протеините в мембраните, за да създаде електрически потенциал. Бъдещите приложения са възможни в областта на медицинските импланти, които са покрити с такива изкуствени тъкани, за да се даде възможност за подобряване на изцелението. Друга вълнуваща перспектива са невронните импланти, които биха могли да заменят дефектната нервна тъкан.

Същността и структурата на биомембраните отдавна са обект на интензивни изследвания. Историческите изследвания, като тези на Уилям Хюсън, който изследва човешката кръв и еритроцитите между 1760 и 1770 г., постави основата за разбиране на липидния двоен слой. Еверт Гортер и неговият помощник Ф. Грендел публикуват модела на липидния двуслоен през 1925 г., който описва основните свойства на биомолекулярните структури. Следователно биомембраните са сложни и динамични системи, докато синтетичните липидни двойни слоеве съдържат определена селекция от липиди, които са специално разработени за специални приложения.

Сравнение на биомолекулни структури

Докато биомембраните активно изпълняват активни функции като транспорт, предаване на сигнал и клетъчна комуникация, синтетичните двойни слоеве са по -проектирани за специални приложения като доставка на лекарства. Тяхната стабилност и ограничената адаптивност ги правят по -малко динамични от естествените им колеги. Биомембраните, които възникват от естествената самоорганизация във водната среда, активно взаимодействат с тяхната среда. Тези взаимодействия са от решаващо значение за поддържане на жизнените процеси и показват защо биомембранарните структури се считат за изключително сложни системи.