美而灵动用化学创造一只发光ldquo

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在显微镜下,一个发着蓝光的“微生物”正在“培育液”中探头探脑地遍地挪移,它在玻璃片上匍匐着,死后拖出一条淡蓝色的薄膜轨迹,好想像是一只小小的蜗牛。越是走得远,它的“体魄”也愈发缩水,不过不紧要,吞掉沿路的那些小家伙,就可以走得更远了。

进食、活动与分泌,这听起来都像是生物做的事件,不过这个小家伙原本不过研讨者们在实行室中创造出的一种没有性命的化学物资复合体。日本同道社大学的盐井章久(AkihisaSHIOI)讲解和他的共事们缔造出了这类像性命般活动的化学系统。

小囊泡在“行走”中渐渐削减,它的死后拖出了一条淡蓝色的薄膜。

囊泡复合体

这些遍地挪移的“微生物”实践上是由表面活性剂DDAB(双十二烷基二甲基溴化铵)、油酸钠和钙离子等成份构成的囊泡复合体,让它们显示出蓝色的则是荧光符号。固然不像细胞那样精致,但它们也有着繁杂的内部构造。启动囊泡们遍地游走的,实践上是DDAB与碘离子之间的化学反响:碘离子会取代溴离子,产生难以消融的产品。

在显微镜下,研讨者们从玻璃片的一侧注入碘化钾溶液,并让溶液渐渐扩分散来,与囊泡们来往。表面活性剂与碘离子反响的难溶物在囊泡表面产生,它们集召集到一同,在油酸盐和钙离子存在的处境中,这些反响还也许在玻璃片上产生一层铺展的薄膜,就像是蜗牛爬过留住的轨迹,它也推进着复合体上前挪移。

跟着反响停止,囊泡内的物资继续被耗费,而“吞食”掉那些较小的囊泡能辅助它重获盼望。在“吞食”的流程中,小囊泡中的水份被清除,另外成份则会成为遍地游走的大囊泡“体魄”的一部份。

低落消融度是启动这类局面的关键,若是参与高浓度的溴化钾,也也许让表面活性剂DDAB的消融度低落,带来相仿的“匍匐”局面

用化学懂得性命

单是在表面张力的效用下,简略的液滴就也许体现出相当趣味的活动局面。在年,内特·齐拉(NateCira)等人就汇报了含有丙二醇的食物色素溶液液滴相互“追赶”的诱人形势。挥发与不均衡的表面张力带来了奇特的液滴活动局面,不过盐井讲解的实行结果看起来更有性命的滋味:他的活动囊泡们能“吃”又能“拉”。

成份更为简略的液滴也也许在表面张力的效用下相互追赶。原视频来自:N.J.Ciraetal

这些像性命盘游走的化学系统可能也许辅助研讨者们从物理化学的视角懂得性命的一些特征,盐井讲解等人也为它的运用提议了百般百般的预测:包罗微图形化本领、给药系统的计划等等。不过,在抚玩“囊泡小蜗牛”趣味的活动局面的同时,罗马第三大学合成生物学家皮尔·路易吉·路易西(PierLuigiLuisi)也注意地提示人们,当前,如许的摹拟局面还只可在特别特别的化学处境下完成。

(编纂:窗敲雨;排版:Calo)

参考材料:[1]MasatoNakada,YukihiroFujikami,MasaharuKawaguchi,etal.Amolecularassemblythatcrawlsonasolidsubstratewithametabolic-likeprocess.Mol.Syst.Des.Eng.,,AdvanceArticleDOI:10./C5MEB[]

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