Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Нанокатализатор

Танец «ежей» и дрожжей ускоряет химические реакции

Антон Курбатов, Индикатор

Управляемые магнитным полем подобные ежам частицы могут повысить проницаемость клеточных мембран с сохранением первоначальной структуры клетки. Это позволит ускорить химические реакции в клетках, говорится в опубликованной в The Journal of Physical Chemistry Letters статье (Kladko et al., Magnetic Field-Mediated Control of Whole-Cell Biocatalysis).

Чтобы вещества в клетке превращались одно в другое, нужен субстрат, который запустит химическую реакцию. С его помощью образуется необходимое соединение, которое используется в дальнейших химических превращениях в клетках или в разработке лекарственных препаратов и пищевых продуктов. Однако ученые, которые воздействуют на биокаталитические процессы в клетке, сталкиваются с проблемой: клеточная мембрана и стенка ограничивают скорость проникновения субстрата в клетку. Решение предложили сотрудники Университета ИТМО.

«Для преодоления барьера можно увеличить проницаемость клеточной мембраны. Для этого часто используют химические вещества. Однако они могут быть достаточно токсичными, и их действие сложно контролировать, а другие методы могут необратимо разрушить структуру клетки», – объяснил Даниил Кладько, первый автор исследования, магистрант лаборатории SCAMT Университета ИТМО.

Чтобы сделать мембрану проницаемой, ученые создали похожие на ежей частицы высокой плотности, внутри которых было ядро диаметром с нанометр, а снаружи торчали иголки. Управляя такими частицами при помощи магнитного поля, исследователям удалось превратить глюкозу в спирт. Для этого они добавили «ежей» в пекарские дрожжи и некоторое время инкубировали образцы. После этого авторы работы отправили их в специальную установку, которая воздействовала на вещества переменным магнитным полем с заданной частотой, интенсивностью и направлением. Так ученым удалось пробить клеточную мембрану дрожжей и доставить внутрь клетки субстрат, который вступил в реакцию. При этом структура клеток не была повреждена, и они сохранили жизнеспособность.

urchin.gif

«Вращающееся магнитное поле заставляет дрожжи вместе с “ежами” крутиться вокруг своей оси. В результате этого происходит их взаимодействие: “еж” трансформирует энергию магнитного поля в механическое напряжение на мембрану, находясь на которой, он создает момент силы, позволяющий ей открыться. В данном случае очень важны время и частота. Нужно, чтобы поле какое-то время поработало и “подергало“ мембрану, потому что это все еще достаточно плотная структура, несмотря на ее кажущуюся тонкость», – рассказал Кладько.

По словам ученых, разработанную технологию можно применять в пищевой промышленности, фармацевтике, биотехнологиях и других отраслях. Например, с помощью метода можно повысить масштабы производства и снизить цену лекарств на базе биосинтеза.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

нанобиология магнитные наночастицы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Сачок для клеток

Американские исследователи представили микророботов, способных не только двигаться в определенном направлении, но и манипулировать отдельными клетками.

читать

Тест-полоска вместо иммуноферментного анализа

Новая технология, основанная на использовании магнитных наночастиц вместо флуоресцентных маркеров, сделает процедуру биохимического анализа жидкостей в разы более точной – и при этом такой же простой в применении, как тест на беременность.

читать

Радиогенетика – новый способ управления активностью генов и клеток

Группа ученых из США разрабатывает систему, которая позволит с помощью магнитных наночастиц удаленно управлять биологическими мишенями в организме живых животных – быстро, без проводов, имплантатов и химических соединений.

читать

Два дня вместо недели

Новая термореактивная платформа позволяет создавать готовые к пересадке листы из стволовых клеток втрое быстрее.

читать

Нанофонтанный зонд

В будущем технология позволит внедрять внутрь клетки практически любой молекулярный груз – с лечебными или исследовательскими целями.

читать

Тепловизор в сетчатке

Швейцарские ученые предложили лечить нарушения зрения при помощи расширения его возможностей до инфракрасного диапазона.

читать