摘要：
现在，宾夕法尼亚州立大学研究人员开发的一种改进方法可以用来实现初级细胞——人工细胞——它们是活跃的，通过独立运动模仿活细胞，具有生物相容性和酶活性。
活细胞很难在实验室中生长，因此研究人员有时会使用合成细胞，但由于缺乏真正的细胞特征，因此具有研究局限性。
细胞研究的挑战之一是，有时很难对细胞运动性进行控制实验，特别是由于表面酶活性的影响。研究小组开发了一种简单的方法来制造一种人造细胞，它不能像普通细胞一样做所有的事情，如繁殖、基因突变等，但它会主动移动。这一点非常重要，因为人们对细胞的运动方式知之甚少，尤其是酶的活性是如何参与细胞运动的。"
该团队的原始细胞被用于研究天然酶(如ATP酶)的活性如何促进原始细胞的积极运动。ATP酶的生化过程包括将ATP(三磷酸腺苷)转化为ADP(二磷酸腺苷)。ATP是一种复杂的有机化学物质，可以为活细胞提供能量，而ADP是一种有机化合物，在细胞释放和储存能量的过程中起着重要作用。
化学博士后Subhadip Ghosh说：“在过去的十年里，人们试图通过将酶混合到被称为聚合物囊泡的微米级袋子中，或将它们绑在硬颗粒的表面来进行类似的实验。”"但是这些尝试与我们的原始细胞没有明显的生物学相似性."在研究小组的实验中，原始细胞有一层由天然存在的脂质组成的人工膜，称为磷脂酰胆碱。ATP酶直接掺入膜中。
这项研究的一个意想不到的结果发表在《纳米快报》(纳米字母)上，发生在单分子机制的扩散实验中。正如所料，对于低浓度的ATP，原始细胞的运动是非常低的。戈什说：“我们的结果基本上为其他研究人员制造具有酶活性的人工细胞迈出了第一步。”
宾夕法尼亚州立大学Verne Willaman的化学教授Ayusman Sen说：“令人惊讶的是，在高浓度的ATP下，原始细胞的运动明显下降。”根据研究人员的说法，这就像踩下油门踏板让汽车减速一样违反直觉。经过综合对照实验，研究人员得出结论：当ADP浓度较高时，可能会与ATP酶结合，抑制ATP的活性，从而导致运动量下降。
具有酶活性的原始细胞的能力打开了新的机会。研究人员旨在使用这些模拟的活性活细胞来揭示控制活性膜动力学和细胞运动的基本机制。鉴于对细胞如何运动(包括酶如何参与细胞运动)的了解有限，研究小组成员认为他们的工作可能会对未来的医学研究产生重大影响。
化学工程领域的研究助理法扎德莫哈耶拉尼(farzad Kumar)说：“关键的挑战是评估驱动原始细胞运动的机械力，并找到这一过程中酶结构的变化。”“了解原始细胞的结构-功能关系将使它们能够被设计用于潜在的体内应用，如医学传感和实验室分析。”
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