„Nu ai nevoie de acea mașinărie celulară pentru a obține aceleași tipuri de comportament”, spune profesorul de chimie Stefano Sacanna despre experimentul în care cercetătorii de la NYU au făcut picături microscopice de ulei, suspendate în apă, să-și modifice forma și chiar să înglobeze o parte din mediul înconjurător. Rezultatele, publicate în 2026 în revista Nature Communications, arată că unele transformări asociate celulelor vii pot apărea numai prin procese fizice și chimice, fără gene, proteine sau mecanisme celulare active.
- Picăturile de ulei și-au schimbat forma după adăugarea copolimerului bloc P123, o moleculă asemănătoare săpunului.
- Transformările au putut fi controlate prin concentrația moleculei sau prin încălzirea și răcirea probei.
- În anumite condiții, picăturile au înconjurat lichidul din apropiere și au prins în interior materialele aflate acolo.
- Autorii precizează că experimentul nu creează viață artificială și nu reproduce biochimia celulelor.
O moleculă asemănătoare săpunului declanșează transformarea
Echipa a combinat picături sferice de ulei aflate în apă cu un copolimer bloc denumit P123. După introducerea moleculei, picăturile s-au reorganizat spontan, trecând prin forme asemănătoare unor flori, discuri, cupe sau gantere, dar și prin structuri dendritice.
Procesul nu a fost doar variat, ci și reversibil. Prin modificarea concentrației de P123 ori prin încălzirea și răcirea probei, cercetătorii au putut conduce picăturile dintr-o formă în alta și apoi înapoi, pe traseul invers al transformării.
Controlul reversibil este important deoarece oferă un sistem simplificat în care schimbările de formă pot fi urmărite separat de numeroasele procese biologice care au loc simultan într-o celulă.
În organisme, remodelarea celulelor și a țesuturilor face parte din morfogeneză, termen care descrie formarea și reorganizarea structurilor biologice. În mod normal, asemenea schimbări implică un ansamblu molecular complex. Experimentul nu copiază acest ansamblu, ci izolează rolul pe care îl pot avea interacțiunile fizice și chimice.
Picăturile pot „înghiți” o parte din mediul lor
O altă observație a fost capacitatea picăturilor de ulei de a se plia spre interior. În condițiile potrivite, o picătură a înconjurat fluidul din apropiere și a capturat în interior ceea ce plutea în acea zonă.
Florent Fessler, cercetător postdoctoral la NYU și primul autor al studiului, compară fenomenul cu macropinocitoza, un proces celular descris uneori drept „băut celular”. În cadrul acestuia, o celulă preia o porțiune din mediul său. „Picăturile noastre fac acest lucru singure, fără să fie implicate componente biologice”, a explicat Fessler.
Asemănarea este una de comportament și formă, nu dovada că picăturile ar fi vii sau că cercetătorii au creat celule artificiale.
Un model mai simplu pentru studierea remodelării celulare
Paul Chaikin, profesor de fizică la NYU și coautor principal, spune că asemenea schimbări sunt dificil de izolat în celulele vii. Un sistem-model oferă, în schimb, o platformă mai simplă și mai controlabilă pentru examinarea principiilor fizice aflate în spatele comportamentului celular.
Această distincție stabilește și limita concluziilor: studiul intitulat „Morphogenic colloids” nu demonstrează apariția vieții din ulei, apă și molecule asemănătoare săpunului. El arată că remodelarea complexă și capturarea materialului nu necesită întotdeauna, ca fenomene fizice, componente biologice.
Potrivit autorilor, descoperirea ar putea contribui și la dezvoltarea unor materiale adaptive, capabile să-și schimbe forma ca reacție la mediu sau să captureze o încărcătură atunci când este nevoie. Sacanna afirmă că picăturile pot forma o capsulă ori un înveliș protector în jurul materialului prins.
Asta înseamnă că, dacă principiul va putea fi adaptat în viitoare tehnologii, astfel de sisteme ar putea servi drept recipiente microscopice configurabile. Studiul descrie însă un model experimental și un potențial de utilizare, nu o aplicație comercială deja realizată.
Credeți că asemenea sisteme fizico-chimice pot deveni instrumente utile pentru înțelegerea celulelor, fără a reproduce întreaga lor complexitate?
