Katalytiske protoceller bliver nervøse

Kunstige celler, der er i stand til produktion af oxygengas og kemisk signalering, er blevet fremstillet ved hjælp af en kombination af syntetiske og biologiske katalysatorer gennem et internationalt samarbejde mellem University of Bristol og University of Padua i Italien.

Fra syntese af stoffer til fremstilling af plastik, Katalysatorer - stoffer, der fremskynder kemiske reaktioner uden at blive forbrugt - er rygraden i mange industrielle processer.

Katalysatorer findes i mange former, såsom uorganiske nanopartikler, organiske væsker og vandige enzymer, og kan kobles til faste overflader for at øge deres ydeevne.

I en ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation , et internationalt forskerhold, ledet af University of Bristol kemikere, brugt to forskellige typer katalysatorer til at udvikle en ny type kunstig celle, der er i stand til at nedbryde hydrogenperoxid og generere ilt.

Holdet brugte en ruthenium-baseret uorganisk katalysator i form af et syntetisk enzym (synzym) som et membranstruktureringsmiddel til at generere rigelige mængder iltbobler, som de derefter udnyttede til at konstruere synzym-drevne flydende mikrokapsler.

Ud over, det naturlige enzym peberrodsperoxidase blev fanget inde i protocellerne, så de syntetiske og biologiske katalysatorer konkurrerede om hydrogenperoxid i opløsningen.

Holdet brugte det antagonistiske arrangement af de to katalysatorer til at implementere en rudimentær kemisk signalvej mellem medlemmer af et kunstigt protocellesamfund, der var spredt i opløsning eller fanget i små dråber.

Professor Marcella Bonchio, fra University of Padua, sagde:"Da den ruthenium-baserede katalysator har et betydeligt potentiale i bio-inspireret katalyse, Det synes muligt, at samfund af synzyme-protoceller kunne give et skridt i retning af syntetiske metaboliske netværk baseret på lysaktiverede stimuli."

Professor Stephen Mann fra University of Bristols School of Chemistry, tilføjet:"Vores resultater fremhæver en ny type katalytisk mikro-rum med multifunktionel aktivitet og giver et skridt i retning af udviklingen af ​​protocellereaktionsnetværk."