โรงงานโมเลกุล: การผสมผสานระหว่างธรรมชาติและเคมีนั้นมีประโยชน์

ภายในเซลล์นั้นโรงงานทางชีวภาพที่เกิดขึ้นจริงจะมีการรวมโมเลกุลของสิ่งมีชีวิต สายการประกอบของเซลล์เป็นช่องเล็ก ๆ ที่เรียกว่า organelles ซึ่งมีปฏิกิริยาทางเคมีมากมายเกิดขึ้นทั้งภายในและระหว่างพวกมัน สำหรับการใช้งานทางการแพทย์โรงงานโมเลกุลที่ทำหน้าที่เป็นเซลล์ประดิษฐ์จะถูกนำมาใช้อย่างเหมาะสมเพื่อผลิตโมเลกุลหรือยาที่ขาดหายไปหรือจำเป็น

แคปซูลสังเคราะห์ที่อ่อนนุ่ม

การทำงานร่วมกันระหว่างภาควิชาเคมีที่มหาวิทยาลัยบาเซิลสถาบันนาโนสวิสและวิศวกรรมระบบโมเลกุล NCCR ทำให้การพัฒนาโรงงานโมเลกุลประสบความสำเร็จ ข้อแรกนักวิจัยนำโดยศาสตราจารย์คอร์เนเลียพาลิแวนและศาสตราจารย์วูล์ฟกังเมียร์ออกแบบอวัยวะเทียมซึ่งเป็นส่วนที่แตกต่างกันของเซลล์ พวกเขาบรรจุแคปซูลแบบนิ่มสังเคราะห์ที่มีเอนไซม์และติดตั้งด้วยโปรตีนเมมเบรนซึ่งทำหน้าที่เหมือน “ประตู” ประตูเหล่านี้ให้โมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาของเอนไซม์ในการเข้าและออกจากแคปซูล

ต่อจากนั้นเซลล์ธรรมชาติถูกป้อนเข้ากับอวัยวะเทียมเหล่านี้ หลังจากการกระตุ้นเซลล์ผลิตถุงขนาดไมโครมิเตอร์ธรรมชาติ สิ่งเหล่านี้มีเยื่อหุ้มเซลล์ธรรมชาติและไซโตพลาสซึมล้อมรอบอวัยวะเทียมและดังนั้นจึงสามารถทำหน้าที่เป็นโรงงานโมเลกุลได้

ตัวอ่อนปลาม้าลายเป็นสัตว์จำลอง

โรงงานโมเลกุลถูกฉีดเข้าไปในตัวอ่อนปลาม้าลายโดยนักวิจัยจากกลุ่มที่นำโดยศาสตราจารย์Jörg Huwyler (Pharmazentrum แห่งมหาวิทยาลัยบาเซิล) ในรูปแบบสัตว์นี้พวกเขาผลิตสารประกอบที่ต้องการซึ่งถูกเร่งโดยเอนไซม์ในอวัยวะเทียม ความมีชีวิตของสัตว์ไม่ได้ลดลงจากการฉีด

“การรวมกันของถุงธรรมชาติและออร์แกเนลล์สังเคราะห์ขนาดเล็กเป็นสิ่งที่ทำให้โรงงานโมเลกุล: ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในผลิตผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นภายในเซลล์” ดร. Tomaz Einfalt และ Dr. Martina Garni ผู้เขียนบทความคนแรก .

ภายในโรงงานโมเลกุลสามารถผลิตและประกอบชิ้นส่วนหลายชิ้นเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้ ถุงสังเคราะห์ทางชีวภาพยังสามารถถ่ายโอนส่วนประกอบจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง สามารถรวมโรงงานโมเลกุลต่าง ๆ เพื่อให้สามารถสร้างโครงสร้างที่ซับซ้อนที่มีฟังก์ชั่นสูง – ขั้นตอนแรกสู่การผลิตเซลล์ประดิษฐ์ในห้องปฏิบัติการหรือในสิ่งมีชีวิต