Японские исследователи из Университета Тюо под руководством профессора Хироаки Сузуки разработали метод массового производства искусственных клеток с воссозданной моделью клеточного ядра. Работа опубликована в журнале JACS Au.
В рамках нового исследования ученые использовали микрофлюидные устройства — миниатюрные «фабрики» для точной работы с жидкостями на микроскопическом уровне. С их помощью удалось формировать равномерные липосомы — пузырьки с липидной оболочкой, аналогичной клеточной мембране. Внутрь этих оболочек помещались компоненты, необходимые для формирования ДНК-конденсатов, имитирующих ядро клетки.
Вместо использования теплового отжига, который может разрушать другие чувствительные компоненты клетки, исследователи применили осмотические методы: сжали липосомы, чтобы повысить концентрацию компонентов внутри и добиться самосборки ДНК-структур. Это позволило сохранить активность других молекул — например, ферментов — внутри искусственной клетки.
Самым значимым результатом стало то, что в этих модельных ядрах удалось запустить синтез белка: искусственные клетки начали производить зеленый флуоресцентный белок на основе встроенных генов. Это означает, что система работает как клетка — считывает ДНК и производит белки.
Создание таких искусственных клеток открывает путь к новым биотехнологиям: от замены поврежденных клеток до разработки биосенсоров и «умных» терапевтических систем.