Методы клеточного строительства воспроизведены в лаборатории

Клетки содержат различные функциональные компартменты (органеллы). Создание подобных наноструктурированных систем полезно для биосенсоров, самовосстанавливающихся материалов и других приложений, но ранее было невозможно воспроизвести структуры достаточной сложности.

Исследователи из Нидерландов под руководством Яна ван Эша предложили новый подход, описанный в журнале Angewandte Chemie. Они используют ортогональную самосборку поверхностно-активных веществ (ПАВ) и гелеобразователей.

Принцип метода

• Имитация биологических мембран: ПАВ, имеющие гидрофильный и гидрофобный сегменты, самособираются в мембраноподобные двойные слои или везикулы (пузырьки).
• Имитация сворачивания белков: Дискообразный гелеобразователь с концентрическими кольцами гидрофобных и гидрофильных компонентов. "Подобное притягивает подобное" — диски складываются в колонны, образуя длинные волокна и трёхмерную сетку (гель).

Результат

При совместной агрегации разные компоненты "не замечают" друг друга (ортогональная самосборка). Это приводит к формированию сложных компартментализованных архитектур:

• взаимопроникающие, но независимые сети;
• конфигурации везикул, сосуществующие с гелевыми волокнами.

Цитирование: Jan van Esch, Preparation of Nanostructures by Orthogonal Self-Assembly of Hydrogelators and Surfactants, Angewandte Chemie International Edition 2008, 47, No. 11, 2063–2066, doi: 10.1002/anie.200704609