Учёных уже не удивить созданием наноразмерных молекулярных машин и искусственных клеток. В будущем подобным системам пророчат использование в самых разных областях от биологических батарей, получающих энергию от фотосинтеза, до миниатюрных фабрик, производящих лекарства прямо в организме. И стоит заметить, что будущее это вполне обозримо.
В предыдущих работах исследователи уже покрывали белки и ферменты искусственной оболочкой для адресной доставки лекарств при лечении диабета и рака. Но учёные из Имперского колледжа Лондона пошли дальше. Они создали искусственные белковые сферы и поместили в них настоящие биологические клетки. При этом внешняя оболочка выполняет не только защитные функции, но и содержит ферменты, которые помогают живой клетке синтезировать новые химические вещества.
Например, в ходе одного из экспериментов гибрид живой и искусственной клетки был запрограммирован на производство флуоресцентного пигмента, появление которого свидетельствовало о том, что система работает как запланировано.
Новая система снимает большую часть этих ограничений, объединяя преимущества живых и синтезированных клеток. Такая технология может ускорить разработку принципиально новых инструментов для медицины и других областей.
В ходе экспериментов команда использовала методы микрогидродинамики для работы со сверхмалыми объёмами жидкости. Учёные пропускали две несмешивающиеся жидкости (воду и масло), содержащие живые клетки и ферменты, через очень тонкий капилляр и создавали крошечные капли. Затем капли покрывали искусственной оболочкой, которая удерживала форму и защищала содержимое.
Для проверки способности к выживанию системы гибридные клетки погружали в раствор с высоким содержанием меди. Но даже в этой токсичной среде они продолжали выделять флуоресцентное вещество. Такая защита может быть весьма полезна внутри человеческого организма, чтобы укрыть клетки от атаки со стороны иммунной системы.
На следующем этапе исследователи собираются наделить искусственную оболочку свойствами клеточной мембраны, сохранив её специфические функции. Такая синтетическая мембрана может быть настроена на выпуск веществ в ответ на определённый химический сигнал или изменение окружающей среды.
