Sztuczne struktury komórkowe na bazie membran iCHELL

Sztuczne struktury komórkowe na bazie membran iCHELL

W czasopiśmie Angewandte Chemie opisano metodę budowy nieorganicznych membran komórkowych, zwanych iCHELL opracowaną przez zespół naukowców z Uniwersytetu w Glasgow pod przewodnictwem Leroya Cronina.

Komórki z jakich składają się tkanki naszego ciała zawierają wiele organelli, których funkcjonowanie nie może się obejść bez membran izolujących każdą z nich. Sztuczne membrany tworzy się na bazie polimerów o wysokiej masie cząsteczkowej poprzez ich agregacje powierzchiową. Natomiast membrany iCHELL stanowią małocząsteczkowe bloki budujące warstwę rozdzielającą 2 wodne roztwory. Pierwszy z roztworów, zawierający klastry polioksometaliczne, zawierające metale przejściowe, tlen i inne pierwiastki. Jednym z takich klastrów jakich użyli badacze był fosforan wolframu, posiadający ładunek ujemny, zbudowany z atomu fosforu otoczonego 12 atomami wolframu i 40 atomami tlenu z małymi jonami o ładunku dodatnim takimi jak protony lub jony sodu.

Drugi z roztworów zawiera substancję zbudowaną dużego jonu organicznego o ładunku dodatnim (np. układ pierścieni aromatycznych) oraz małych jonów o ładunku ujemnym. Gdy oba te roztwory połączymy ze sobą następuje agregacja związków metaloorganicznych i wytworzenie cienkiej membrany. Gdy jeden z roztworów jest wstrzykiwany do drugiego następuje zamknięcie membrany i utworzenie sztucznej komórki. Stosując różnego rodzaju jony można kontrolować grubość i przepuszczalność membrany oraz zmieniać funkcjonalność membrany, tak aby katalizowały reakcje lub rozpoznawały pożądane substancje. Dzięki technice mikrofluidalnej jest możliwa produkcja komórek w dużych ilościach. Jednym z potencjalnych zastosowań jest enkapsulacja katalizatorów, w których membrana mogłaby selektywnie przepuszczać substraty reakcji do wnętrza komórki.

Więcej informacji w artykule Modular Redox-Active Inorganic Chemical Cells: iCHELLs

(pj)