Courtesy of InterestingEngineering

Sel Sintetis Paling Sederhana yang Bisa Bergerak Sendiri Hanya dengan Tiga Komponen

Menciptakan sel sintetis paling sederhana yang dapat bergerak secara mandiri menggunakan prinsip kimia tanpa komponen biologis kompleks, untuk memahami mekanisme dasar kehidupan dan membuka aplikasi teknologi di masa depan.

26 Jul 2025, 06.50 WIB

190 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini menunjukkan bagaimana komponen sederhana dapat menciptakan perilaku kompleks seperti kemotaksis.
Sel sintetis dapat memberikan wawasan baru tentang bagaimana kehidupan pertama kali bergerak di bumi.
Temuan ini memiliki potensi untuk aplikasi dalam teknologi medis dan rekayasa sistem mikro.

Barcelona, Spanyol - Para ilmuwan di Institute for Bioengineering of Catalonia telah menciptakan sel buatan paling sederhana yang mampu bergerak sendiri menggunakan hanya tiga komponen: membran lipid, enzim, dan pori membran. Ini merupakan terobosan dalam memahami kehidupan dengan menjelajahi aturan dasar yang mendasarinya.

Sel sintetis ini meniru chemotaxis, yaitu kemampuan bergerak menyesuaikan diri dengan gradien kimiawi di sekitarnya. Berbeda dengan sel asli yang menggunakan mesin biologis kompleks, sel ini memanfaatkan reaksi kimia untuk menciptakan ketidakseimbangan yang mendorong gerakan vesikel ke arah zat kimia tertentu.

Dalam eksperimen, ribuan vesikel diuji dengan gradien glukosa dan urea. Vesikel yang memiliki pori membran lebih banyak menunjukkan perpindahan yang lebih kuat menuju konsentrasi tinggi zat kimia, sedangkan vesikel tanpa pori hanya bergerak pasif akibat difusi.

Penelitian ini tidak hanya memudahkan pemahaman proses chemotaxis di tingkat paling dasar, tetapi juga membuka peluang untuk aplikasi masa depan seperti pengiriman obat presisi, sistem sensor lingkungan, dan pembuatan robot mikro berbahan lunak yang dapat diprogram.

Kolaborasi antara berbagai institusi ilmu pengetahuan memperkuat hasil ini, dengan dukungan teori dari prediksi sebelumnya. Penemuan ini memudahkan para ilmuwan untuk mengerti kehidupan dari sisi kimia sederhana dan membawa pengetahuan baru dalam bidang bioteknologi dan sintetis.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/first-artificial-cell-chemical-navigation

Analisis Kami

"Pendekatan minimalistik ini sangat cerdas karena menghilangkan kompleksitas yang tidak perlu, sehingga kita dapat memahami lebih jelas prinsip fundamental kehidupan bergerak. Namun, tantangan besar berikutnya adalah mengintegrasikan sistem ini dalam skala yang lebih besar untuk aplikasi praktis tanpa kehilangan kesederhanaannya."

Analisis Ahli

Giuseppe Battaglia

"Dengan meminimisasi komponen, kita dapat mengungkap aturan dasar kehidupan yang tersembunyi dan mengaplikasikannya di bidang bioengineering."

José Miguel Rubí

"Prediksi matematis kami tentang chemotaksis vesikel ini telah berhasil divalidasi secara eksperimental, mengonfirmasi kekuatan model teoretis dalam biologi sintetis."

Prediksi Kami

Kedepannya, teknologi sel sintetis ini dapat dikembangkan untuk digunakan dalam pengiriman obat presisi, sensing lingkungan, serta pembuatan mikrorobot lunak yang responsif dan dapat diprogram secara kimiawi.

Pertanyaan Terkait

Apa yang telah dilakukan oleh para peneliti di Institut Bioengineering Katalonia?

Para peneliti di Institut Bioengineering Katalonia telah menciptakan sel sintetis paling sederhana yang mampu bergerak sendiri dengan bantuan kimia.

Apa itu kemotaksis dan mengapa penting dalam konteks sel sintetis?

Kemotaksis adalah kemampuan untuk bergerak mengikuti gradien kimia, yang penting untuk kelangsungan hidup sel dalam mencari nutrisi dan menghindari bahaya.

Apa komponen utama dari sel sintetis yang dikembangkan oleh para peneliti?

Komponen utama dari sel sintetis ini adalah membran lipid, enzim, dan pori membran.

Bagaimana cara kerja vesikel sintetis dalam mendeteksi lingkungan kimia?

Vesikel sintetis bekerja dengan menciptakan ketidakseimbangan konsentrasi di permukaannya, yang mendorongnya bergerak menuju area dengan konsentrasi lebih tinggi.

Apa potensi aplikasi dari penelitian ini di masa depan?

Penelitian ini membuka kemungkinan untuk aplikasi seperti pengiriman obat, pemantauan lingkungan, atau sistem mikro yang dapat diprogram.