Células artificiais capazes de produção de gás oxigênio e sinalização química foram preparadas usando uma combinação de catalisadores sintéticos e biológicos por meio de uma colaboração internacional entre a Universidade de Bristol e a Universidade de Pádua, na Itália.

Da síntese de medicamentos à geração de plásticos, catalisadores - substâncias que aceleram as reações químicas sem serem consumidas - são a espinha dorsal de muitos processos industriais.

Os catalisadores vêm em muitas formas, como nanopartículas inorgânicas, líquidos orgânicos e enzimas aquosas, e pode ser vinculado a superfícies sólidas para aumentar seu desempenho.

Em um novo estudo publicado na revista Nature Communications , uma equipe de pesquisa internacional, liderado por químicos da Universidade de Bristol, usou dois tipos diferentes de catalisadores para desenvolver um novo tipo de célula artificial capaz de decompor o peróxido de hidrogênio e gerar oxigênio.

A equipe usou um catalisador inorgânico à base de rutênio na forma de uma enzima sintética (sinzima) como um agente estruturante de membrana para gerar grandes quantidades de bolhas de oxigênio que eles exploraram para construir microcápsulas flutuantes acionadas por sinzima.

Além disso, a enzima natural peroxidase de rábano foi capturada dentro das protocélulas para que os catalisadores sintéticos e biológicos competissem pelo peróxido de hidrogênio presente na solução.

A equipe usou o arranjo antagônico dos dois catalisadores para implementar uma via de sinalização química rudimentar entre membros de uma comunidade de protocélulas artificiais que estavam dispersos em solução ou presos em pequenas gotas.

Professora Marcella Bonchio, da Universidade de Pádua, disse:"Como o catalisador à base de rutênio tem potencial significativo na catálise bioinspirada, parece viável que as comunidades de protocélulas de sinzimas possam fornecer um passo em direção a redes metabólicas sintéticas baseadas em estímulos ativados por luz. "

Professor Stephen Mann da Escola de Química da Universidade de Bristol, acrescentou:"Nossos resultados destacam um novo tipo de microcompartimento catalítico com atividade multifuncional e fornecem um passo em direção ao desenvolvimento de redes de reação de protocélulas."