Revolúcia v laboratóriu: Vedci CAU vyvíjajú inteligentnú štruktúru!

Revolúcia v laboratóriu: Vedci CAU vyvíjajú inteligentnú štruktúru!

Kiel, Deutschland - Medzinárodný výskumný tím vyvinul nové syntetické tkanivo, ktoré je stabilné a tekuté. Štúdia, ktorá bola uverejnená 27. februára 2025, v caucations , je pod vedením kresťanského kresťanstva-albrechts-aliversitätätätätiel (Ca). Syntetická tkanina pozostáva z niekoľkých miliónov syntetických buniek, ktorých základný stavebný blok sú kvapôčky vody, ktoré sú obklopené dvojitou vrstvou lipidov. Táto konštrukcia je podobná ako v prírodnej bunkovej membráne, ktorá je však zložitejšia a obsahuje špecifické proteíny, ktoré umožňujú transport určitých molekúl.

Vedci vytvorili základné bunkové skupiny, ktoré pripomínajú biologické tkanivá žijúce z mnohých charakteristík. Syntetické bunky, ktoré dosahujú veľkosť približne 30 tisícin milimetrov, vykazujú mechanické vlastnosti, ktoré sú modelované na živých bunkách. Molekulárne motory cvičebné sily na membráne, ktoré sú experimentálne modelované pomocou pohybov bičíka baktérií ilúrov. Tieto baktérie sú tiež schopné presunúť bunky v rámci kompozitu do iných pozícií.

Výskumný potenciál a budúce aplikácie

Nové syntetické tkanivo by mohlo mať ďaleké aplikácie. Je to model na skúmanie prírodných bunkových sietí a mohol by hrať dôležitú úlohu pri integrácii proteínov do membrán na vytvorenie elektrického potenciálu. Budúce aplikácie sú mysliteľné v oblasti lekárskych implantátov, ktoré sú pokryté takýmito umelými tkanivami, aby sa umožnilo vylepšené uzdravenie. Ďalšou vzrušujúcou perspektívou sú nervové implantáty, ktoré by boli schopné nahradiť defektné nervové tkanivo.

Príroda a štruktúra biomembránov sú už dlho predmetom intenzívneho výskumu. Historické štúdie, ako napríklad štúdia Williama Hewsona, ktorý skúmal ľudskú krv a erytrocyty v rokoch 1760 až 1770, položili základ pre pochopenie lipidovej dvojvrstvovej vrstvy. Evert Gorter a jeho asistent F. Grendel publikoval model lipidovej dvojvrstvy v roku 1925, ktorý opisuje základné vlastnosti biomolekulárnych štruktúr. Biomembrány sú preto komplexné a dynamické systémy, zatiaľ čo syntetické lipidové dvojité vrstvy obsahujú definovaný výber lipidov, ktoré boli špeciálne vyvinuté pre špeciálne aplikácie.

Porovnanie biomolekulárnych štruktúr

Zatiaľ čo biomembrány aktívne vykonávajú aktívne funkcie, ako je transport, prenos signálu a bunková komunikácia, syntetické dvojité vrstvy sú viac navrhnuté pre špeciálne aplikácie, ako je dodávanie liečiva. Ich stabilita a obmedzená adaptabilita ich robia menej dynamickými ako ich prírodné náprotivky. Biomembrány, ktoré vyplývajú z prírodnej samoporganizácie vo vodnom prostredí, aktívne interagujú so svojím prostredím. Tieto interakcie sú rozhodujúce pre udržiavanie životných procesov a ukazujú, prečo sa biomembranské štruktúry považujú za vysoko komplexné systémy.