Se han preparado células artificiales capaces de producir gas oxígeno y señalización química utilizando una combinación de catalizadores sintéticos y biológicos a través de una colaboración internacional entre la Universidad de Bristol y la Universidad de Padua en Italia.

Desde la síntesis de fármacos hasta la generación de plásticos, Los catalizadores, sustancias que aceleran las reacciones químicas sin ser consumidas, son la columna vertebral de muchos procesos industriales.

Los catalizadores vienen en muchas formas, como nanopartículas inorgánicas, líquidos orgánicos y enzimas acuosas, y se puede vincular a superficies sólidas para aumentar su rendimiento.

En un nuevo estudio publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , un equipo de investigación internacional, dirigido por químicos de la Universidad de Bristol, utilizó dos tipos diferentes de catalizadores para desarrollar un nuevo tipo de celda artificial capaz de descomponer el peróxido de hidrógeno y generar oxígeno.

El equipo utilizó un catalizador inorgánico a base de rutenio en forma de enzima sintética (sinzima) como agente estructurante de la membrana para generar grandes cantidades de burbujas de oxígeno que luego explotaron para construir microcápsulas flotantes impulsadas por sinzimas.

Además, la enzima natural peroxidasa de rábano picante se capturó dentro de las protocélulas de modo que los catalizadores sintéticos y biológicos compitieron por el peróxido de hidrógeno presente en la solución.

El equipo utilizó la disposición antagónica de los dos catalizadores para implementar una vía de señalización química rudimentaria entre los miembros de una comunidad de protoceldas artificiales que estaban dispersas en solución o atrapadas dentro de pequeñas gotas.

Profesora Marcella Bonchio, de la Universidad de Padua, dijo:"Como el catalizador a base de rutenio tiene un potencial significativo en la catálisis bioinspirada, Parece factible que las comunidades de protocélulas sinzimas puedan dar un paso hacia las redes metabólicas sintéticas basadas en estímulos activados por la luz ".

El profesor Stephen Mann de la Facultad de Química de la Universidad de Bristol, añadió:"Nuestros resultados destacan un nuevo tipo de microcompartimento catalítico con actividad multifuncional y proporcionan un paso hacia el desarrollo de redes de reacción de protoceldas".