Upptäckten, publicerad i Naturmaterial , är det första kemiskt programmerade tillvägagångssättet för att producera en konstgjord vävnad. Resultaten, som kan ha stora hälsotillämpningar i framtiden, kunde se kemiskt programmerad syntetvävnad som används för att stödja sviktande levande vävnader och för att bota specifika sjukdomar.
Utvecklingen av syntetisk vävnad som kan efterlikna levande cellers förmåga att producera funktioner som stryk och kemisk avgiftning har, tills nu, förblev en stor utmaning för syntetisk biologi.
Ett lag, ledd av professor Stephen Mann FRS och doktor Pierangelo Gobbo från Bristols kemiska högskola, kemiskt programmerade artificiella syntetiska celler som kallas protoceller för att kommunicera och interagera med varandra på ett mycket samordnat sätt.
Forskarna konstruerade två typer av artificiella celler som alla hade ett proteinpolymermembran men med komplementära ytförankringsgrupper. Teamet monterade sedan en blandning av de klibbiga konstgjorda cellerna i kemiskt länkade kluster för att producera självbärande konstgjorda vävnadssfäroider. Genom att använda en polymer som kan expandera eller dra ihop sig när temperaturen ändrades under eller över 37 ° C, det var möjligt att få konstgjorda vävnader att genomgå ihållande slagliknande svängningar i storlek.
Teamet kunde öka funktionaliteten hos de konstgjorda vävnaderna genom att fånga enzymer i deras bestående artificiella celler. Med hjälp av olika kombinationer av enzymer, laget kunde modulera amplituden för strykningen och kontrollera rörelsen av kemiska signaler in och ut ur de konstgjorda vävnaderna.
Professor Stephen Mann FRS, Professor i kemi vid Bristol och huvudförfattare, sade:"Vår strategi för rationell design och tillverkning av prototissor överbryggar ett viktigt gap i syntetisk biologi från botten och uppåt och bör också bidra till utvecklingen av nya bioinspirerade material som fungerar i gränssnittet mellan levande vävnader och deras syntetiska motsvarigheter."
Dr Pierangelo Gobbo, huvud författare, tillade:"Vår metod öppnar en väg från syntetisk konstruktion av enskilda protoceller till samsättning och rumslig integration av multiprotocellulära strukturer. På detta sätt, vi kan kombinera specialiseringen av enskilda protocelltyper med ensemblens kollektiva egenskaper. "
