Лента TH Новости Биоинженерия


Углеродные нанотрубки имитируют биологические клетки

∴ 76

Белки в липидных мембранах являются одним из фундаментальных блоков биологической функциональности. Исследователи из Университета Лоуренса Ливермора выяснили, как имитировать роль белков, используя поры углеродных нанотрубок.

Light Fc Bayern Allianz Arena At Night Cells Red

Используя высокоскоростную атомно-силовую микроскопию (HS-AFM), команда показала, что новый тип биомиметических каналов (углеродные нанотрубки (CNTP)) также является подвижным в липидных мембранах, что отражает биологическое протеиновое поведение.

Исследование открывает двери для использования CNTP в качестве моделей для изучения физики мембранных белков, а также универсальных и мобильных компонентов для искусственных клеток и гибридных систем, которые объединяют биологические клетки и антропогенные компоненты.

Липидные мембраны представляют собой один из основных компонентов архитектуры жизни, поскольку они обеспечивают универсальную матрицу для различных мембранных белков, которые могут выполнять множество задач, включая молекулярное распознавание и передачу сигналов, транспортировку метаболитов и ремоделирование мембран.

Двумерная жидкая природа липидной мембраны не только позволяет ей приспосабливаться к различным формам, но также позволяет рассеивать мембранные белки в этой двумерной плоскости, что обеспечивает много важных биологических процессов.

Чтобы понять основную физику движения белков в липидной мембране, нам нужен подход, который объединил бы простые и надежные мембранные белковые модели с методами визуализации и отслеживания, которые могут следить за движением мембраны на соответствующих расстояниях и временных масштабах.Юлиан Чжан, Докторант LLNL и ведущий автор исследования.

Команда создала простые и универсальные эквиваленты пористых мембран – CNTP, которые изготовлены из коротких сегментов одностенных углеродных нанотрубок, которые могут самособираться в липидную мембрану и образовывать трансмембранную поры. Эти очень простые объекты показывают множество поведений, подобных порам мембранного белка: они могут переносить воду, ионы и протоны через мембрану.

Ученые буквально создали клеточные протезы и модификаторы. Возможно, они станут опорой для конструирования нанофабрик роботов в организме человека.

Филипп Дончев