نتایج تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که اجزاء پایه سلول‌ها می‌توانند درون غشاءهای معدنی ساخته شده از نانوذرات فعالیت کنند. محققان معتقدند که چنین غشاءهایی می‌توانند مدلی مناسب برای توضیح چگونگی تکامل سلول‌های اولیه از مولکول‌های معدنی باشند. برای این کار محققان یک پوسته معدنی با استفاده از نانوذرات تولید کردند.
آیا حیات درون پوسته معدنی تشکیل یافته است؟
نتایج تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که اجزاء پایه سلول‌ها می‌توانند درون غشاءهای
معدنی ساخته شده از نانوذرات، فعالیت کنند. محققان معتقدند که چنین
غشاءهایی می‌توانند مدلی مناسب برای توضیح چگونگی تکامل سلول‌های اولیه از
مولکول‌های معدنی باشند. برای این کار محققان یک پوسته معدنی با استفاده از
نانوذرات تولید کردند.
شیمی‌دان‌ها موفق شدند غشاءهای مبتنی بر سیلیکون تولید کنند که دارای خواص
آب‌دوستی و آب‌گریزی است، دقیقا مشابه خواصی که دولایه‌های لیپیدی در سلول‌های
خنثی دارند. نانوذرات در روغن خودآرایی می‌دهند که نتیجه آن پروتوسل‌ها
هستند، این پروتوسل‌ها قطرات آب درون پوسته متخلخل سیلیکون را در بر می‌گیرند.
استفان مان، محقق این پروژه از دانشگاه بریستول انگلستان، می‌گوید ما نه
تنها توانستیم این قطرات را پایدار کنیم، کاری که قبلا هم انجام شده بود،
بلکه این پوسته‌های مبتنی بر نانوذرات توانستند به مانند یک غشاء معدنی
نیمه تراوای اولیه عمل کند.
برای ایجاد غشاء آب‌دوست/آب‌گریز دلخواه،
محققان سطح نانوذرات سیلیکای آب‌گریز را با گروه‌های سیلانول و دی متیل
سیلان عامل‌دار کردند. با تکان دادن نانوذرات درون روغن و آب، آنها در محل
تماس روغن و آب به‌هم می‌چسبند. مطابق اظهارات استفان مان، این راهبرد
بسیار ساده‌تر از سنتز شیمیایی مورد نیاز برای تولید فسفولیپیدهای مصنوعی
است که اغلب در غشاءهای سلول مصنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پاسکوال استانو، زیست شناس دانشگاه روما تری ایتالیا، می‌گوید یکی از
کلیدهای اصلی در سنتز پروتوسل‌ها، نفوذپذیری آنها است، چیزی که رسیدن به آن
با استفاده از لیپیدها بسیار دشوار است. بنابراین غشاءهای معدنی از این
لحاظ دارای مزیت هستند. شما می‌توانید نانوذرات را به روغن بیافزایید که
این کار موجب می‌شود تا نانوذرات سیلیکا اطراف روغن را محاصره کنند.
پژوهشگران نشان دادند که با این راهبرد می‌توان دی ان ای، آنزیم و
اندامک‌های تولید کننده پروتئین را نیز به‌درون پروتوسل‌ها وارد کرد. با
این کار می‌توان واکنش‌های کاتالیز شده با آنزیم را در زمان بسیار مناسبی
درون این ساختارها انجام داد.
نکته قابل توجه در صحبت‌های استفان مان این است که مشابه چنین ساختارهایی –
قطرات پایدار شده توسط نانوذرات – می‌توانسته تشکیل دهنده سلول‌ها اولیه در
آغاز حیات روی کره زمین باشد. او می‌افزاید لیپیدها و اسیدهای چرب
نمی‌توانند در مراحل اولیه تشکیل حیات وجود داشته باشند زیرا برای تولید
آنها نیاز به سنتزهای پیچیده‌ای است.
بنابراین مکانیسم‌ها مبتنی بر مواد معدنی می‌تواند فضاهایی برای ایجاد حیات
اولیه بوجود آورد. پروتوسل تولید شده در این پروژه می‌تواند نشان دهد که
سیستم اولیه حیات چگونه می‌تواند ایجاد شود. از آنجایی که سلول‌های اولیه
در آب فعالیت داشته‌اند بنابراین محققان پروتوسل‌ها را به جای روغن با آب
ایجاد کردند.
