Фотосинтетический двигатель для искусственных клеток

28.01.2020

В стремлении создать новый тип искусственных клеток, которые бы мимикрировали под живые, некоторые специалисты-исследователи сосредотачивают свое внимание на подходе создания изначально искусственных клеток с функциями живых, вместо того, чтобы изменять генетический материал живых клеток.

По такому пути решила пойти объединенная команда специалистов из Гарвардского и Согангского Университета, представив свою новую разработку искусственной клетки, которая может воспроизводить абсолютно все функции и задачи живой - в том числе фотосинтез, репродукция и формирование цитоскелета в процессе своего роста.

В процессе создания такой искусственной клетки, специалисты сумели активировать ее метаболизм посредством световой активности и специальной белковой структуре, внедренной в нее. Впрочем, это становится лишь первым шагом в построении действительно сложных и комплексных искусственных клеток с функциями живых, которые обязательно найдут себе применение во многих сферах человеческой научной деятельности.

Что касается самой структуры такой клетки, то специалисты применили тут традиционный белковый подход - соединив два белковых фотоконвертора, полученных из фотосинтетических органелл растений и животных. Будучи подвержены световой активности, данные фотоконверторы генерируют определенный энергетический градиент, что и запускает процесс искусственного метаболизма клетки.

При этом специалистам удалось создать действительно стабильный тип искусственного микроорганизма за счет имплементации дополнительных белковых конструкций и продуктов химического взаимодействия - таким образом, получившаяся искусственная клетка стала действительно как живая.

<< Назад: NFC-микросхема Infineon NLM0011 для управления LED-драйверами 28.01.2020

>> Вперед: Дрон UAVOS с рекордным временем работы 27.01.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Новый способ пастеризации молока 20.11.2013 Исследователи из Университета Хоэнхайма и Института инженерии и биотехнологий Фраунгофера (Германия) в рамках проекта MicroMilk разработали новый метод пастеризации молока с помощью микроволн. Данный способ сохраняет ценные компоненты молока, а также подходит для нагрева вязких и концентрированных молочных продуктов. В ближайшее время технологией переработки молока и молочных продуктов ученые поделятся с производителями продуктов питания. Чтобы увеличить срок хранения свежего молока и предотвратить размножение микроорганизмов, молоко обычно нагревают - то есть, проводят процесс пастеризации, в ходе которого холодное молоко нагревают в несколько этапов. Так, на одном из этапов температура молока повышается за несколько секунд до 72 градусов Цельсия. Основные микроорганизмы, присутствующие в молоке, во время этого процесса погибают, а значит, молоко может храниться в течение 10 дней. В настоящее время молоко пастеризуют с использованием теплообменников, в которых предварительно нагретое молоко движется навстречу горячей воде или пару. Тепло, вырабатываемое при пастеризации предыдущего объема молока, используется для нагрева поступающей порции холодной молока. Но, ученые отмечают, у такого способа нагрева есть недостатки. Так, процесс теплообмена ослабевает из-за образования загрязнений на поверхности теплообменника. Поэтому оборудование необходимо регулярно чистить - тратить время и воду. Но при новом способе пастеризации не нужно слишком много энергии, воды и моющих средств. В рамках проекта MicroMilk ученые разработали систему, которая позволяет "обезопасить" молоко и молочные продукты с помощью микроволн. Прототип устройства непрерывной микроволновой пастеризации с пропускной способностью 400 литров молока в час был интегрирован в существующий процесс пастеризации на молочном производстве Университета Хоэнхайма. Даже при опытной эксплуатации были очевидны преимущества новой системы. Так как устройство теперь не надо было постоянно очищать, удалось сэкономить время и большие объемы воды. Кроме того, почти в 3 раза быстрее происходит процесс нагревания молока до нужной температуры. Молоко подвергается воздействию высокой температуры только на короткое время, потому большая часть ценных и термочувствительных веществ, особенно белков и витаминов, сохраняется. Микроволновое оборудование для пастеризации представляет собой компактный реактор, который разделен на несколько отсеков. Каждый отсек снабжен собственным магнетроном, генерирующим электромагнитные волны. Микроволновые устройства соединены в волновод, который одновременно действует в качестве нагревательной камеры. Через эту полость молоко течет по специальным трубам. Материал труб не поглощает микроволны и устойчив к воздействию тепла и давления. Во время этого прохода по трубам молоко нагревается и, в отличие от процесса с теплообменником, нагревается иным способом. Когда электромагнитные волны поглощаются молекулами молока, это заставляет молекулы колебаться, и нагревать весь объем молока одновременно.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025