نانورآکتورهایی برای واکنش‌های آبشاری

سلول‌های زنده ماشین‌های سنتزی بسیار پیچیده‌ای هستند: واکنشهای چندمرحله‌ای
بسیاری همزمان و در کنار هم و با بهره باورنکردنی و به صورت کاملاً اختصاصی
انجام می‌شوند. برای اینکه این واکنش‌ها که عمدتاً آنزیمی هستند، به خوبی
در کنار هم انجام شوند، طبیعت از مفاهیم مختلفی استفاده می‌کند.

یکی از مهم‌ترین این مفاهیم تقسیم‌بندی به بخش‌های مختلف است. آنزیم‌ها نه
تنها از نظر فضایی از هم جدا هستند، بلکه هر کدام در محل‌های مخصوصی درون
سلول قرار دارند.

محققان هلندی به رهبری ژان ون هست و آلن روان راهکار جدیدی برای کپی‌برداری
از این ایده توسعه داده‌اند. آنها نانورآکتورهایی ساختند که درون آن دو
آنزیم مختلف را در دو قسمت مختلف رآکتور (مخزن آب مرکزی و غشاء پلاستیکی
حباب‌های سنتزی نانومقیاس) تثبیت کردند. با قرار دادن آنزیم سوم در محلول
اطراف نانوحباب آنها توانستند سه واکنش آنزیمی مختلف را به طور همزمان و در
یک ظرف، بدون آنها باهم تداخل داشته باشند، اجرا نمایند.

برای تقلید از محیط سلولی، دانشمندان حباب‌های نانومقیاسی تولید نمودند که
اطراف آنها توسط غشای ساخته‌شده از پلاستیک خاص احاطه شده بود. این پلاستیک
پلیمری شبیه لیپید است که واحد سازنده غشای سلولی می‌باشد. این پلیمر
همانند لیپید دارای یک سر آبدوست و یک سر آبگریز بوده و همانند لیپوزوم‌ها
که از لیپیدها ساخته می‌شوند، این حباب‌ها پلیمروزوم نامیده می‌شوند.

این پلیمروزوم‌ها به نحوی تولید شده‌اند که امکان عبور مولکول‌های کوچک را
داده و از عبور مولکول‌های بزرگ جلوگیری می‌کند؛ در نتیجه مواد اولیه و
محصولات می‌توانند از این غشا عبور نمایند، اما آنزیم‌ها امکان رد شدن از
آن را ندارند.