Капли масла, сталкиваясь с ПАВ, вырастают в отростки, напоминающие филоподии клеток

Филоподии представляют собой выросты цитоплазмы, которые клетки используют для питания и изучения окружающего мира. Эксперименты с каплями масла продемонстрировали, что они также формируют отростки при взаимодействии с определёнными средамиНедавнее исследование демонстрирует, как искусственные капли масла в водной среде отправляются на «охоту за сокровищами», вытягивая отростки, похожие на филоподии, в поисках химических ресурсов, скрытых в окружающей среде. Светящийся зелёный сундучок в правом верхнем углу символизирует химические сигналы, которые регулируют рост и восприятие, аналогично тому, как живые клетки исследуют окружающий их мир. Фото: Санджана Кришна Мари, лаборатория Сена / Пенсильванский университетИсточник: https://phys.org/

Капли масла в водной среде реагируют на химические сигналы, формируя вытянутые отростки, напоминающие филоподии — тонкие нитевидные выросты цитоплазмы, которые клетки применяют для исследования окружающего пространства, передвижения, захвата пищи и взаимодействия с другими клетками. Эти отростки капли используют для поиска химических ресурсов, скрытых в окружающей среде.

Группа исследователей, возглавляемая химиками из Университета штата Пенсильвания, изучает капли с целью понять, как неживая материя могла трансформироваться в живую миллиарды лет назад. Ученые исследовали механизм формирования капельных отростков и продемонстрировали, что они растут в определённом направлении, приближаясь к определённым химическим веществам или уходя от них. Результаты исследования были опубликованы в Журнале Американского химического общества.

В ходе экспериментов было установлено, что псевдо-филоподии:

• Формируются, когда капли некоторых масел начинают растворяться в смеси воды и поверхностно-активного вещества (ПАВ) — важного химического компонента мыла, который снижает поверхностное натяжение в жидкостях;
• Вытягиваются наружу, когда молекулы ПАВ проникают в капли масла и создают на их поверхности механически неустойчивые слои;
• Стремятся к более высоким концентрациям ПАВ.

Отростки направляются к более высоким концентрациям определенных аминокислот — основополагающих компонентов белков — или, наоборот, в противоположном направлении, в зависимости от их химических свойств. Подобное поведение характерно и для многих одноклеточных организмов.

Мы заинтересованы в создании искусственных систем, которые могут имитировать поведение клеток и помочь нам понять, как на ранней Земле, 3–4 миллиарда лет назад, произошел переход от неживой материи к живой.

Фото: hi-tech.mail.ru