Микроскопические капли масла меняют свою форму под воздействием молекулы, подобной мылу, и в конечном итоге закрываются, образуя герметичную капсулу. Она задерживает часть окружающей жидкости и взвешенных частиц.
Обычные микроскопические капли масла в воде смогли продемонстрировать поведение, которое обычно приписывают только живым организмам. Исследователи из Нью-Йоркского университета заставили масляные капли менять форму сложным образом и даже поглощать окружающую среду, подобно клеткам, пишет Phys.org.
Одной из загадок биологии является морфогенез — способность живых тканей формировать сложные структуры. Обычно для этого требуется сложнейший молекулярный инструментарий. Ученые задались вопросом: можно ли воспроизвести это с помощью синтетических материалов? Ответ оказался утвердительным.
Для создания «искусственной клетки» потребовались лишь три компонента: микроскопические капли масла, вода и мылоподобная молекула под названием блок-сополимер P123. Как только «мыло» добавлялось к сферическим каплям, они начинали спонтанно трансформироваться. Капли превращались в цветкообразные структуры, гантели, диски и даже чашечки, напоминающие дендритные клетки иммунной системы.
В отличие от настоящих биологических процессов, которые трудно остановить, трансформация капель оказалась полностью контролируемой и обратимой. «Нас удивило то, что для получения подобных поведенческих реакций не требуется клеточный механизм», — сказал Стефано Саканна, профессор химии в Нью-Йоркском университете.
Устойчивость морфогенетических переходов в зависимости от химического состава масла.Исследователи могли изменять форму капель по команде, просто регулируя температуру образца или концентрацию молекул мыла, а затем возвращать их в исходное состояние. Но самым поразительным открытием стало то, что капли научились «глотать». «При определенных условиях капля складывается сама в себя, обволакивает окружающую жидкость и задерживает все, что находится поблизости. Такое глотательное поведение очень похоже на макропиноцитоз, который иногда описывают как “клеточное питье”», — объяснил Флоран Фесслер, ведущий автор исследования. Процесс происходил без каких-либо биологических компонентов внутри капли.
Хотя ученые подчеркивают, что не создали искусственную жизнь, их модель крайне важна для биологии. Она позволяет изучать физические принципы формирования клеток в простой и управляемой среде, чего невозможно добиться при работе с настоящими бактериями или тканями.
Кроме того, изучение подобных структур открывает путь к созданию «умных» материалов. «Эти капли могут перестраиваться и обволакивать окружающие предметы, образуя защитную капсулу. Крошечный контейнер может защитить ценный груз, а поскольку изменение формы универсально, оно имеет множество потенциальных применений», — заключил Саканна.
Ранее биологи объяснили уникальную позу сна кашалотов.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
