Капли масла неожиданно начали копировать поведение живых клеток

В стерильных лабораториях Нью-Йоркского университета микроскопические капли масла, плавающие в водной среде, начали демонстрировать поведение, которое фундаментальная биология традиционно приписывает исключительно живым организмам. Под воздействием синтетической молекулы они спонтанно меняют геометрию: из идеальных сфер превращаются в сложные дендритные структуры, диски и чашечки, а затем – подобно амебам – поглощают фрагменты окружающей среды.

Капли масла неожиданно начали копировать поведение живых клеток

Результаты этого исследования опубликованы в авторитетном издании Nature Communications. Они доказывают, что базовые механизмы жизни – морфогенез (формообразование) и эндоцитоз (захват вещества) – могут быть следствием чистой физики, не требующей участия ДНК, белков или сложных ферментативных каскадов. Стефано Саканна, возглавляющий исследование, отмечает парадокс открытия: для запуска сложнейших трансформаций потребовались лишь масло, вода и блок-сополимер P123, имитирующий мыло.

Процесс полностью управляем и обратим. Ученые обнаружили, что варьируя концентрацию полимера или температуру субстанции, можно заставить каплю «распустить» сложный узор обратно в сферу. Наиболее интригующим стал момент инкапсуляции. При определенных параметрах масляная частица складывается внутрь себя, герметично запечатывая порцию жидкости и взвешенные микрочастицы. Флоран Фесслер, соавтор работы, идентифицирует это как аналог макропиноцитоза – клеточного механизма заглатывания внеклеточной среды.

Хотя авторы подчеркивают, что созданная система далека от искусственной жизни, она служит идеальной физической моделью. В отличие от хрупких биологических клеток, эти капли позволяют изучать механику формообразования без биохимического шума. Перспективы технологии впечатляют: от создания умных микроконтейнеров для адресной доставки лекарств до разработки адаптивных материалов, способных менять структуру по требованию извне.

Читайте также

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

В России появится национальная база генетической информации

В России появится национальная база генетической информации

Ученые впервые сняли движение электронов внутри молекулы во время химической реакции

Ученые впервые сняли движение электронов внутри молекулы во время химической реакции

ИИ точно прогнозирует свойства новых материалов по химической формуле

ИИ точно прогнозирует свойства новых материалов по химической формуле

ИИ создал вирусы, которых никогда не существовало в природе

ИИ создал вирусы, которых никогда не существовало в природе

Ученые заставили мозг «увидеть» то, чего не существует в реальности

Ученые заставили мозг «увидеть» то, чего не существует в реальности

Ученые обнаружили необычное свойство диоксида титана при толщине менее 3 нанометров

Ученые обнаружили необычное свойство диоксида титана при толщине менее 3 нанометров

Отказ от сахара – не панацея: показатели сердца и веса за полгода не улучшились

Отказ от сахара – не панацея: показатели сердца и веса за полгода не улучшились

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

Как РЛС Вадима Мацкевича решила исход Корейской войны

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Российский 3D-принтер печатает керамические узлы для авиадвигателей, выдерживающие 1500 °C

Российский 3D-принтер печатает керамические узлы для авиадвигателей, выдерживающие 1500 °C