De vondst, gepubliceerd in Natuurmaterialen , is de eerste chemisch geprogrammeerde benadering om een ​​kunstmatig weefsel te produceren. De bevindingen, die in de toekomst belangrijke gezondheidstoepassingen kunnen hebben, zou kunnen zien dat chemisch geprogrammeerd synthetisch weefsel wordt gebruikt om falende levende weefsels te ondersteunen en om specifieke ziekten te genezen.

De ontwikkeling van synthetisch weefsel dat het vermogen van levende cellen kan nabootsen om functies zoals kloppen en chemische ontgifting te produceren, heeft, tot nu, bleef een grote uitdaging op het gebied van synthetische biologie.

Een team, onder leiding van professor Stephen Mann FRS en Dr. Pierangelo Gobbo van Bristol's School of Chemistry, chemisch geprogrammeerde kunstmatige synthetische cellen die bekend staan ​​als protocellen om op een zeer gecoördineerde manier met elkaar te communiceren en met elkaar in wisselwerking te staan.

De onderzoekers construeerden twee soorten kunstmatige cellen met elk een eiwit-polymeermembraan maar met complementaire verankeringsgroepen aan het oppervlak. Het team assembleerde vervolgens een mengsel van de kleverige kunstmatige cellen tot chemisch gekoppelde clusters om zelfdragende kunstmatige weefselsferoïden te produceren. Door een polymeer te gebruiken dat kan uitzetten of krimpen als de temperatuur onder of boven 37 ?C wordt veranderd, het was mogelijk om de kunstmatige weefsels aanhoudende beat-achtige oscillaties in grootte te laten ondergaan.

Het team was in staat om de functionaliteit van de kunstmatige weefsels te vergroten door enzymen op te vangen in hun samenstellende kunstmatige cellen. Met behulp van verschillende combinaties van enzymen, het team was in staat om de amplitude van het kloppen te moduleren en de beweging van chemische signalen in en uit de kunstmatige weefsels te regelen.

Professor Stephen Mann FRS, Professor in de chemie aan Bristol en hoofdauteur, zei:"Onze benadering van het rationele ontwerp en de fabricage van protoissues overbrugt een belangrijke kloof in bottom-up synthetische biologie en zou ook moeten bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe bio-geïnspireerde materialen die werken op het grensvlak tussen levende weefsels en hun synthetische tegenhangers."

Dr. Pierangelo Gobbo, hoofdauteur, toegevoegd:"Onze methodologie opent een route van de synthetische constructie van individuele protocellen naar de co-assemblage en ruimtelijke integratie van multi-protocellulaire structuren. Op deze manier, we kunnen de specialisatie van individuele protoceltypes combineren met de collectieve eigenschappen van het ensemble."