به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محققان ساده ترین سلول مصنوعی را ابداع کرده اند که فقط شامل یک غشا و آنزیم است و یک ماموریت دارد. پژوهشگران انستیتو مهندسی ژیستی کاتالونیا یک سلول مصنوعی کوچک ساخته اند که می تواند فقط با اتکا به کنش و واکنش شیمیایی، به طور خودکار حرکت کند. این وزیکول بی جان می تواند مانند یک باکتری که به سمت غذا حرکت می کند یا سلول های ایمنی برای رسیدن به منطقه عفونت با یکدیگر رقابت می کنند، محیط اطراف خود را حس و در آن ناوبری کند.

راز این عملکرد در فرایندی به نام «کموتاکسی» نهفته که در واقع توانایی حرکت کردن در امتداد شیب های شیمیایی است. این فرایند در طبیعت زمانی رخ می دهد که اسپرم یک تخمک را می یابد یا گلبول های سفید التهاب را ردیابی می کنند. اما سلول مصنوعی به جای اتکا به ماشین زیستی پیچیده ای مانند تاژک ها یا گیرنده ها فقط از سه بخش استفاده می کنند که عبارتند از یک غشای لیپیدی، یک آنزیم و یک غشای دیگر.

لیپوموزوم یا حباب های چربی که از همان مولکول های غشای سلول واقعی ساخته شده اند، به عنوان یک پوسته ساختاری عمل می کنند. هنگامیکه لیپوموزوم ها در گرادیان گلوکز یا اوره قرار می گیرند، آنزیم داخل شان با مولکول ها واکنش می دهد و نوعی بی توازنی در غلظت ایجاد می شود.

این امر جریان مایعی در امتداد سطح وزیکول ایجاد می کند و این فرایند جریان سیالی در سطح وزیکول به وجود می آورد و آن را به‌سمت ناحیه‌ای با غلظت بالاتر سوق می‌دهد. منافذ مانند یک دروازه کنترل شده عمل می کنند و نامتقارنی مورد نیاز برای پیش رانش را مانند یک قایق خودران که با جریان های مولکولی فعال می شود، فراهم می کند. برای اثبات کارایی این سیستم، پژوهشگران بیش از 10 هزار وزیکول را در کانال‌های میکروفلوییدی، تحت شیب‌های غلظتی کنترل‌شده آزمایش کردند.

آنها دریافتند وزیکول‌هایی که تعداد بیشتری منفذ دارند، رفتار شیمی‌جهت‌یابی (chemotactic) قوی‌تری از خود نشان می‌دهند، از سوی دیگر وزیکول‌های بدون منفذ، صرفاً به‌صورت منفعلانه به سمت نواحی با غلظت پایین‌تر حرکت می‌کنند که دلیل این امر احتمالاً پدیده‌ی ساده‌ی انتشار است.

بازتولید این رفتار با چنین اجزای حداقلی، مدلی در اختیار محققان قرار می‌دهد تا چگونگی حرکت نخستین اشکال حیات در تاریخ تکامل را بهتر درک کنند.