Штучна або синтетична клітина — спроектована частка, що імітує одну або декілька функцій біологічної клітини. Це поняття не має наводити на думку про специфічні фізичні властивості, а скоріше на ідею, що деякі структури та функції біологічної клітини можуть бути відтворені або доповнені штучними компонентами. Зазвичай, штучні клітини — це біологічні чи полімерні мембрани які оточують біологічно активні матеріали. Штучними клітинами можна вважати наночастинки, ліпосоми, полімеросоми, мікрокапсули і деякі інші частинки. Мікрокапсуляція дозволяє метаболізму в межах мембрани обмінювати малі молекули і запобігти проходженню через неї великих компонентів.
Головні переваги інкапсуляції включають посилену мімікрію до тіла, підвищену розчинність вантажу і зменшення імунної відповіді. Штучні клітини особливо ефективні в клінічному застосуванні при .
У синтетичній біології «жива» штучна клітина визначається, як повністю синтетична клітина, що утворює енергію, підтримує іонний градієнт, містить макромолекули, що містять спадкову інформацію, і має здатність мутувати. Така клітина ще не була технічно виконана, але були створені варіації штучних клітин в яких повністю синтетичний геном ввели в клітину хазяїна, позбавлену генетичного матеріалу. Щоправда вони не повністю штучні тому що цитоплазматичні компоненти, а також мембрана отримана з клітин хазяїна, спроектовані клітини під контролем синтетичного геному і мають змогу самовідтворюватися.
Історія
Перші штучні клітини були створені Томасом Чангом в Університеті Макгілла в 1960 році. Ці клітини містили ультратонку мембрану з нейлону, коллодіуму та зшитих білків чиї властивості напівпроникності дозволяли дифундувати малих молекул всередину та назовні клітини. Ці клітини були розміром в декілька мікрон і містили ферменти, гемоглобін, магнітні частки, адсорбенти та протеїни.
Пізніше штучні клітини почали робити розміром від декількох нанометрів до 100 мікрометрів це дало змогу переносити мікроорганізми, вакцини, вектори, препарати, гормони та пептиди. Перше клінічне застосування штучних клітин було в гемоперфузії, капсула з активованого вугілля.
Примітки
- Chang, Thomas Ming Swi (2007). Artificial cells : biotechnology, nanomedicine, regenerative medicine, blood substitutes, bioencapsulation, cell/stem cell therapy. Hackensack, N.J.: World Scientific. ISBN .
- Gebelein, Charles G. (1983). Polymeric materials and artificial organs based on a symposium sponsored by the Division of Organic Coatings and Plastics Chemistry at the 185th Meeting of the American Chemical Society. Washington, D.C.: American Chemical Society. ISBN .
- Deamer, D (July 2005). A giant step towards artificial life?. Trends in Biotechnology. 23 (7): 336—8. doi:10.1016/j.tibtech.2005.05.008. PMID 15935500.
- Gibson, D. G.; Glass, J. I.; Lartigue, C.; Noskov, V. N.; Chuang, R.-Y.; Algire, M. A.; Benders, G. A.; Montague, M. G.; Ma, L.; Moodie, M. M.; Merryman, C.; Vashee, S.; Krishnakumar, R.; Assad-Garcia, N.; Andrews-Pfannkoch, C.; Denisova, E. A.; Young, L.; Qi, Z.-Q.; Segall-Shapiro, T. H.; Calvey, C. H.; Parmar, P. P.; Hutchison, C. A.; Smith, H. O.; Venter, J. C. (20 May 2010). Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome. Science. 329 (5987): 52—56. doi:10.1126/science.1190719. PMID 20488990.
- Chang, TM (1964). Semipermeable microscapsules. Science. 146 (3643): 524—525. doi:10.1126/science.146.3643.524. PMID 14190240.
- Chang, T.M.S (1996). Editorial: past, present and future perspectives on the 40th anniversary of hemoglobin based red blood cell substitutes. Artificial Cells Blood Substit Immobil Biotechnol. 24: 1.
Посилання
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Shtuchna abo sintetichna klitina sproektovana chastka sho imituye odnu abo dekilka funkcij biologichnoyi klitini Ce ponyattya ne maye navoditi na dumku pro specifichni fizichni vlastivosti a skorishe na ideyu sho deyaki strukturi ta funkciyi biologichnoyi klitini mozhut buti vidtvoreni abo dopovneni shtuchnimi komponentami Zazvichaj shtuchni klitini ce biologichni chi polimerni membrani yaki otochuyut biologichno aktivni materiali Shtuchnimi klitinami mozhna vvazhati nanochastinki liposomi polimerosomi mikrokapsuli i deyaki inshi chastinki Mikrokapsulyaciya dozvolyaye metabolizmu v mezhah membrani obminyuvati mali molekuli i zapobigti prohodzhennyu cherez neyi velikih komponentiv Golovni perevagi inkapsulyaciyi vklyuchayut posilenu mimikriyu do tila pidvishenu rozchinnist vantazhu i zmenshennya imunnoyi vidpovidi Shtuchni klitini osoblivo efektivni v klinichnomu zastosuvanni pri U sintetichnij biologiyi zhiva shtuchna klitina viznachayetsya yak povnistyu sintetichna klitina sho utvoryuye energiyu pidtrimuye ionnij gradiyent mistit makromolekuli sho mistyat spadkovu informaciyu i maye zdatnist mutuvati Taka klitina she ne bula tehnichno vikonana ale buli stvoreni variaciyi shtuchnih klitin v yakih povnistyu sintetichnij genom vveli v klitinu hazyayina pozbavlenu genetichnogo materialu Shopravda voni ne povnistyu shtuchni tomu sho citoplazmatichni komponenti a takozh membrana otrimana z klitin hazyayina sproektovani klitini pid kontrolem sintetichnogo genomu i mayut zmogu samovidtvoryuvatisya IstoriyaPershi shtuchni klitini buli stvoreni Tomasom Changom v Universiteti Makgilla v 1960 roci Ci klitini mistili ultratonku membranu z nejlonu kollodiumu ta zshitih bilkiv chiyi vlastivosti napivproniknosti dozvolyali difunduvati malih molekul vseredinu ta nazovni klitini Ci klitini buli rozmirom v dekilka mikron i mistili fermenti gemoglobin magnitni chastki adsorbenti ta proteyini Piznishe shtuchni klitini pochali robiti rozmirom vid dekilkoh nanometriv do 100 mikrometriv ce dalo zmogu perenositi mikroorganizmi vakcini vektori preparati gormoni ta peptidi Pershe klinichne zastosuvannya shtuchnih klitin bulo v gemoperfuziyi kapsula z aktivovanogo vugillya PrimitkiChang Thomas Ming Swi 2007 Artificial cells biotechnology nanomedicine regenerative medicine blood substitutes bioencapsulation cell stem cell therapy Hackensack N J World Scientific ISBN 981 270 576 7 Gebelein Charles G 1983 Polymeric materials and artificial organs based on a symposium sponsored by the Division of Organic Coatings and Plastics Chemistry at the 185th Meeting of the American Chemical Society Washington D C American Chemical Society ISBN 978 0 8412 1084 4 Deamer D July 2005 A giant step towards artificial life Trends in Biotechnology 23 7 336 8 doi 10 1016 j tibtech 2005 05 008 PMID 15935500 Gibson D G Glass J I Lartigue C Noskov V N Chuang R Y Algire M A Benders G A Montague M G Ma L Moodie M M Merryman C Vashee S Krishnakumar R Assad Garcia N Andrews Pfannkoch C Denisova E A Young L Qi Z Q Segall Shapiro T H Calvey C H Parmar P P Hutchison C A Smith H O Venter J C 20 May 2010 Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome Science 329 5987 52 56 doi 10 1126 science 1190719 PMID 20488990 Chang TM 1964 Semipermeable microscapsules Science 146 3643 524 525 doi 10 1126 science 146 3643 524 PMID 14190240 Chang T M S 1996 Editorial past present and future perspectives on the 40th anniversary of hemoglobin based red blood cell substitutes Artificial Cells Blood Substit Immobil Biotechnol 24 1 Posilannya