布里斯托大学研究人员成功组装酶驱动人工细胞

布里斯托尔大学的研究人员成功组装了由酶驱动的人工细胞，这些细胞可以根据其内部化学活性漂浮或下沉。这项工作为在非生物材料中设计复杂和逼真的特征提供了一种新方法。

微生物通过它们的运动机制高度控制它们的运动。这些运动机制的最简单形式包括简单的滑动和气泡浮力。

在人造细胞样实体(原始细胞)中复制这些过程仍然是一个巨大的挑战，能够进行物流操作(涉及药物分子的定向运输和环境污染物的遥感)的合成原始细胞的设计受到严重限制。

一项新的自然化学研究发表在今天的杂志上。布里斯托尔大学化学学院的Stephenman教授与布里斯托尔中心的Protolife的同事帕万库马尔和阿维纳什帕蒂尔一起，研究了是否可以通过设计一种新的模型和基于DNA和粘土的初级细胞自组装来解决这一挑战。

两种不同类型的酶(过氧化氢酶和葡萄糖氧化酶)在原始细胞中被捕获，并被用作化学引擎，分别开启或关闭氧气泡的形成。

过氧化氢酶产生的气泡被截留在原细胞中，使微囊漂浮起来，在水柱中向上运动。然后，它们通过使用氧气作为葡萄糖氧化酶的燃料回到它们的原始位置。

因此，原始细胞在水柱中上下振荡。研究人员利用这种可编程能力来混合原始细胞群落的自我分类，漂浮宏观物体，以及访问和处理远程化学环境。

曼恩教授说：“这项工作可以为原始细胞研究开辟一个新的领域，使运动和类似细胞的操作可以在相对较长的距离上结合起来。

例如，有浮力的原始细胞的振荡运动可以用来将可移动的原始细胞移入或移出水体中的亮区或暗区，以建立光养行为的基本形式。

“虽然研究仍处于初级阶段，但我们的总体愿景是开发新的原始生物技术，以开发具有现实特征的功能性微系统。”

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