21.7 C
Parla
InicioSaludCrear células sintéticas que imiten la función vital de las células biológicas.

Crear células sintéticas que imiten la función vital de las células biológicas.

- Anuncio -

Madrid, 9 de septiembre. (Europa Press) –

Como se publicó en la revista Nature, los investigadores han creado estructuras similares a células artificiales que recrean la función esencial de las células, ingiriendo, procesando y excretando sustancias de forma espontánea.

Este estudio proporciona un modelo para generar “reflejos celulares”, con aplicaciones potenciales que van desde la administración de fármacos hasta la ciencia ambiental.

La función importante de las células vivas es recolectar energía del medio ambiente para bombear moléculas dentro y fuera de sus sistemas. Cuando se usa energía para mover estas moléculas de regiones de baja concentración a regiones de alta concentración, este proceso se denomina transporte activo. El transporte activo permite que las células absorban moléculas esenciales como glucosa o aminoácidos, almacenando energía y extrayendo desechos.

Durante décadas, los investigadores han estado involucrados en la creación de células sintéticas, es decir, en el diseño de estructuras microscópicas que imitan las propiedades y el comportamiento de las células biológicas. Pero estos reflejos celulares a menudo no tienen la capacidad de realizar procesos celulares complejos como el transporte activo.

En el estudio, investigadores de la Universidad de Nueva York y la Universidad de Chicago describen una nueva respuesta celular sintética completa que está un paso más cerca de reflejar la función celular.

Cuando se utiliza en compuestos de diferentes partículas, es posible realizar tareas de transporte activo capturando, concentrando, almacenando y entregando automáticamente cargas microscópicas. Estas células sintéticas están hechas de materiales mínimos y no toman prestados materiales de la biología.

Los ingenieros e investigadores que reflejan las células crean una membrana esférica del tamaño de un glóbulo rojo utilizando un polímero que controla la capacidad de la membrana celular para entrar y salir de una célula. Pueden perforar un pequeño agujero en la membrana esférica para formar un nanocanal a través del cual pueden intercambiar material que refleja el canal de proteínas de una célula.

Pero para realizar las tareas necesarias para el transporte activo, los reflejos de la célula necesitan un mecanismo para atraer y expulsar la estructura celular. En una célula, las mitocondrias y el ATP proporcionan la energía necesaria para el transporte activo.

Al reflejar la célula, los investigadores agregaron elementos químicamente reactivos a la nanoescala, que, cuando se activan con la luz, actúan como una bomba. Cuando la bomba recibe un impacto de luz, desencadena una reacción química que convierte la bomba en un pequeño vacío y atrae la carga hacia la membrana. Cuando la bomba se apaga, la carga queda atrapada dentro de la celda y se procesa. Cuando la reacción química se invierte, la carga se descarga según sea necesario.

“Nuestro concepto de diseño permite que estos reflejos de células sintéticas funcionen espontáneamente y realicen funciones de transporte activo que ahora están confinadas a las células vivas”, explica Stefano Sakanna, profesor asociado de química en la Universidad de Nueva York y autor principal del estudio.

“En el corazón del diseño de una estructura celular se encuentra la integración entre un elemento activo y los límites físicos impuestos por él desde el interior y las paredes celulares, lo que permite que los cuerpos extraños sean ingeridos, procesados ​​y excretados”.

Los investigadores probaron sistemas celulares en diferentes sistemas. En un experimento, detuvieron las reacciones celulares en el agua, las activaron con luz y observaron la ingestión de partículas o contaminantes del agua circundante, lo que explica el uso potencial para limpiar contaminantes microscópicos del agua.

“Piense en las reacciones de las células como en el videojuego PAC-Man: comen contaminantes y los eliminan del medio ambiente”, explica Sakanna.

En otro experimento, demostraron que los reflejos celulares pueden tragar E. Coli ‘y atraparlos en la membrana puede proporcionar una nueva forma de combatir las bacterias en el cuerpo. Otro uso futuro de los reflejos celulares puede ser la administración de fármacos porque pueden liberar material precargado cuando se activan.

Los investigadores están constantemente creando y estudiando los reflejos celulares, construyendo otros que realizan diferentes funciones y aprendiendo cómo los diferentes tipos interactúan entre sí.

- Anuncio -
Redacción Prensa
Última hora desde la redacción
- Anuncio -

¡Conectemos!

16,985FansMe gusta
2,458SeguidoresSeguir

Te puede interesar

- Anuncio -spot_img

Noticias Relacionadas

- Anuncio -spot_img