(Phys.org)—In natura, le funzioni biologiche sono spesso svolte in minuscoli gusci protettivi noti come microcompartimenti, strutture che ospitano enzimi che convertono l'anidride carbonica in energia nelle cellule vegetali e virus che si replicano una volta entrati nella cellula.
La maggior parte di queste conchiglie si piega a forma di icosaedro, formando 20 lati che consentono un'elevata interfaccia con l'ambiente circostante. Ma alcune conchiglie, come quelle che si trovano negli Archaea unicellulari o semplici, organismi amanti del sale chiamati alofili:si rompono in triangoli, piazze, o geometrie non simmetriche. Sebbene queste geometrie alternative possano sembrare semplici, possono essere incredibilmente utili in biologia, dove una bassa simmetria può tradursi in una maggiore funzionalità.
I ricercatori della Northwestern University hanno recentemente sviluppato un metodo per ricreare queste forme in microcompartimenti artificiali creati in laboratorio:alterando l'acidità dell'ambiente circostante. I risultati potrebbero portare a microreattori progettati che imitano le funzioni di questi contenitori cellulari o forniscono materiali terapeutici alle cellule in posizioni mirate specifiche.
"Se vuoi progettare una capsula molto intelligente, non fai una sfera. Ma forse non dovresti fare un icosaedro, o, " disse Monica Olvera de la Cruz, Avvocato Taylor Professore di Scienza e Ingegneria dei Materiali, Chimica, e (per gentile concessione) Ingegneria chimica e biologica presso la McCormick School of Engineering della Northwestern e uno degli autori dell'articolo. "Quello che stiamo iniziando a capire è che forse queste simmetrie inferiori sono più intelligenti".
Per creare le nuove geometrie del guscio, i ricercatori hanno co-assemblato lipidi di carica opposta con gradi variabili di ionizzazione e hanno modificato esternamente l'elettrolita circostante. Le geometrie risultanti includono poliedri regolari e irregolari completamente sfaccettati, come forme quadrate e triangolari, e vescicole miste simili a Giano con domini sfaccettati e curvi che assomigliavano a forme cellulari e forme di organismi alofili.
