Созданы неорганические протоклетки из наночастиц кварца

Созданы неорганические протоклетки из наночастиц кварца

Исследователи из Бристольского университета (англ. University of Bristol) провели новое исследование, в котором показали как мельчайшие частицы диоксида кремния (песка) могут быть использованы в проектировании и строительстве искусственных протоклеток в лаборатории, сообщает PicsNews. Данная работа была описана в статье, опубликованной в журнале Nature Chemistry.

Клетки, являются основной единицей жизни и отделены от внешнего мира тонкой органической мембраной. Основная функция этой мембраны должна позволить определённым молекулам входить в клетку или покидать её, пока другие молекулы блокируются внутри клетки. Это позволяет метаболическим процессам проходить эффективно и избирательно. Таким образом создаётся контроль проницаемости мембран — ключевая задача при создании искусственных клеток в форме закрытых химических систем, особенно когда мембрана изготовлена из простых неорганических компонентов.

В настоящее время профессор Стивен Манн и доктор Мэй Ли из School of Chemistry решили эту проблему путём присоединения тонкого слоя полимера на внешнюю поверхность искусственной неорганической протоклетки, построенной из наночастиц кремнезема.

Когда полимерный слой отсутствует, малые молекулы легко вымываются из/или проникают в неорганические протоклетки, которые делают их неэффективными для управления химическими реакциями в воде. Но, когда полимер прикреплён к наночастицам из кремнезема, изменения рН могут быть использованы для регулирования заряда на мембране. Как следствие, малые молекулы с таким же зарядом, что и мембрана — не имеют возможности входить или выходить из протоклетки. Таким образом, исследователи показали, что реакция фермента внутри неорганической протоклетки может быть включена или выключена, тем самым контролируя проницаемость мембраны.

Профессор Стивен Манн сказал: «Эта работа может открыть новые горизонты в исследовании синтетических протоклеток основанных на методах небиологической самоорганизации. Этот подход может стать главным аналогом для более распространённых методов синтетической биологии. Например, по сравнению с биоинженерными клетками, искусственные сооружения чрезвычайно примитивны и не в состоянии развиваться, но эти атрибуты могут сделать их особенно безопасными в качестве материалов для доставки лекарств и генов, изолирования токсичных веществ, или зондирования важных метаболитов».

Источник: picsnews.net

Похожие новости:
Жизнь ионно-литиевых батареек продлят при помощи песка
В стандартных ионно-литиевых батареях аноды производят из графита, однако эксплуатационные качества этого материала уже не соответствуют требованиям современных технологий. Большие надежды инженеры возлагают на наночастицы кремния, но изготавливать их трудно, а срок службы очень недолог. Калифорнийские ученые нашли ..
2014-07-12 1186 0 Технология
1
Химики синтезировали коллекцию металлических наночастиц
Химики из Северозападного университета (США) разработали способ эффективно синтезировать большие библиотеки наночастиц, состоящих из разных элементов. С помощью чипов, содержащих сотни различных наночастиц ученые надеются во много раз ускорить поиск новых катализаторов и материалов для оптоэлектроники. Исследование ..
2016-06-26 838 0 Технология
0
Ученые создали сухую смазку на основе тефлона
Почти все знакомы с таким материалом, как политэтрафлуороэтилен (ПТФЭ), известным также и как «тефлон». Изобретателем тефлона является одна из крупнейших в мире химических компаний американская компания «DuPont» (E.I. du Pont de Nemours and Company).Этот материал примечателен тем, что он «не липкий» и обладает ..
2013-05-18 877 0 Технология
0
Дефектные провода превратили в наноустановку
Инженеры из Массачусетского технологического института разработали новый способ производства наночастиц, который основан на неустойчивости, возникающей при производстве композитных волокон. Работа опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание приводится на сайте института. Исследователи случайно натолкнулись на новый способ производства ..
2012-07-22 941 0 Технология
0
Пережить зиму предложили с помощью согревающих наночастиц
Ученый И Цуй (Yi Cui) из Стэнфордского университета разработал технологию, позволяющую согревать одежду с помощью наночастиц. Этот процесс обещает существенно сократить расходы на обогрев жилых помещений. Технология описывается в журнале Nano Letters, а коротко о ней сообщает New Scientist. Ученый предложил покрывать ..
2014-12-17 9615 0 Технология
-1
На основе наночастиц разработали новые методы лечения
Целевая доставка лекарственных препаратов приобрела широкую популярность с развитием в данной области нанотехнологий. Исследователи из «Университета Джорджии» (University of Georgia - UGA) улучшили процесс прямой доставки лекарственных средств в целевые клетки используя наночастицы, при котором лекарственные препараты ..
2012-09-23 1243 0 Технология
0
ДНК станет основой беспрецедентно сложных синтетических кристаллов
Физики использовали наночастицы золота и «умный клей» ДНК для создания коллоидного аналога так называемого решетчатого клатрата. Полученные кристаллы интересны сами по себе своей впечатляющей сложностью структуры, потенциально их можно использовать для защиты окружающей среды от загрязнений и в медицине для распознавания ..
2017-03-10 5278 0 Технология
0
Установлена оптимальная форма лечебных наночастиц
Американские биоинженеры установили, что предназначенные для лечения рака наночастицы должны иметь форму диска. Результаты работы ученых из Техасского медицинского центра (Texas Medical Center) под руководством Паоло Декуцци (Paolo Decuzzi) опубликованы в журнале Biomaterials. В течение восьми ..
2012-06-7 1004 0 Технология
0
Наночастицы убивают рак и помогают его диагностировать
Исследовательская группа под руководством Цунь Чжао из Университета Джорджии (США) обнаружила, что раковые опухоли шеи и головы могут быть полностью уничтожены за полчаса без вреда для здоровых тканей при использовании наночастиц и переменного магнитного поля. Эксперименты, понятно, ставились на лабораторных мышах. В ..
2012-03-28 1318 1 Технология
0
Ученые создали левитирующий микро-реактор для производства наночастиц
Немецкие физики создали микрореактор-"левитатор", позволяющий синтезировать наночастицы и материалы, для изготовления которых требуется невесомость или микрогравитация, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. На сегодняшний день существуют сотни различных видов наночастиц и материалов, качество изготовления и свойства ..
2014-02-21 990 0 Технология
0
Создано нанопокрытие, очищающее воздух в ответ на облучение
Ученые из Государственного университета Наварры создали покрытие из наночастиц, которое при облучении солнечным светом способно уничтожать загрязнение. Новый материал создан на основе наночастиц, которые взаимодействуют с солнечным светом и вызывают химические фотокаталитические реакции, уничтожающие некоторые загрязнители. В частности, ..
2012-06-7 1170 0 Технология
0
Физики создали микроскопические плащи-невидимки
Исследователи из Германии и Швейцарии разработали трехмерный плащ-невидимку для сокрытия микроскопических частиц. Ученые, работе которых посвящена статья в журнале Scientific Reports, утверждают, что их разработка может найти ряд практических применений. В основе нового плаща-невидимки лежат серебряные наночастицы. Исследователи ..
2013-08-8 979 0 Технология
0
Кемеровский госуниверситет получил мощнейший микроскоп
На днях пресс-служба КемГУ сообщила о новом приобретении. Кемеровский государственный университет обзавелся уникальным электронным микроскопом, самым мощным в Кузбассе. В России таких микроскопов единицы. Новый прибор продемонстрировали председателю Сибирского отделения РАН академику Александру Асееву и директору ..
2013-02-8 981 0 Технология
1
Разработаны нанокристаллы для новых солнечных панелей
Плохая прочность поглощающих свет материалов, является одной из причин, препятствующих широкому внедрению солнечной энергии, так как их свойства зачастую ухудшаются с течением времени. Для решения этих задач, исследовательская группа, в состав которой входили доктор Михаил Замков из «Университета ..
2012-08-24 1651 0 Технология
0
Из серебра сделали ультрастабильные суператомы
Две независимые группы химиков научились собирать из 44 атомов серебра «суператомы», которые из-за особенностей электронной структуры обладают уникальной химической стабильностью. Одна из работ опубликована в Nature, вторая — в Nature Communications, кратко об исследованиях пишет NatureNews. Серебряные наночастицы, ..
2013-09-6 1096 0 Технология
0