Abstrak
Menjelajahi sinergi perilaku umpan balik dan komunikasi molekuler antara kompartemen mikro dan nano memiliki implikasi besar bagi pengembangan material seperti makhluk hidup hierarkis tingkat lanjut. Interaksi non-kovalen merupakan kekuatan pendorong untuk peristiwa dinamis dan temporal dalam struktur biomimetik. Di sini, multikompartemen hierarkis responsif-pH (HMC) dibangun melalui interaksi hidrofobik-hidrofobik antara unit azobenzena dan lapisan fosfolipid melalui integrasi dua unit struktural yang berbeda: koaservat bermembran fosfolipid (Coa@DMPC) dan polimersom yang difungsikan oleh azobenzena (Azo-Psomes). Hal ini memungkinkan untuk mempelajari jalur sinyal spasio-temporal untuk homeostasis pH biomimetik dan pemicu perilaku seperti peroksidase yang dikendalikan umpan balik dari Azo-Psomes dalam HMC. Dibandingkan dengan sistem undocking, proses transmisi informasi dalam HMC menunjukkan efisiensi yang tinggi. Selain penambahan nutrisi secara terus-menerus, sinkronisasi dua reaksi biomimetik yang berbeda dalam HMC memerlukan pemuatan spasial glukosa oksidase dan L-fenilalanina amonia liase dalam koaservat dan L-fenilalanina atau kompleks beta-siklodekstrin/hemin dalam Azo-Psomes. Azo-Psomes menunjukkan perilaku yang dikendalikan umpan balik yang responsif terhadap pH. Membran Azo-Psomes yang responsif terhadap pH bertanggung jawab atas aktivitas mirip peroksidase spasio-temporal dari kompleks beta-siklodekstrin/hemin yang terintegrasi dengan lumen dalam Azo-Psomes. Akhirnya, strategi ini memberikan pendekatan baru untuk membangun sistem biomimetik yang lebih kompleks dengan menghubungkan setidaknya dua kompartemen yang mengandung membran untuk lebih jauh mengeksplorasi mekanisme sinergis dan perilaku umpan balik di antara komunitas sel buatan.
Proses spasio-kimia dan spasio-temporal dari multikompartemen hierarkis: Komunikasi yang dikendalikan oleh difusi antara kompartemen nano dan mikro
