Naśladowanie neuronów
Propagacja sygnałów elektrochemicznych za pośrednictwem neuronów ma kluczowe znaczenie w przekazywaniu informacji do i od całego ciała. Szeroko zakrojone badania w tej dziedzinie zapewniły bezcenne informacje na temat mechanizmów leżących u podstaw synaptycznej transmisji sygnału. Jednak złożona struktura neuronów utrudnia pewne eksperymenty na prawdziwych neuronach, pozostawiając pewne aspekty sygnalizacji neuronalnej bez odpowiedzi. Aby pokonać tę przeszkodę, w ramach finansowanego przez UE projektu "Dynamika potencjału działania w nanorurce lipidowej – minimalny model neuronu" (Artificial Neuron) opracowano minimalny model neuronów w celu zbadania aktywnej transmisji sygnałów elektrochemicznych. Odtworzono strukturę neuronu przy użyciu modelowych struktur lipidów dwuwarstwowych znanych jako olbrzymie liposomy jednowarstwowe (GUV). Ukształtowano akson modelowego neuronu poprzez wyciągniecie długiej rurki z błony GUV. Głównym osiągnięciem projektu było włączenie napięciowo zależnych kanałów potasowych (KvAP) do GUV. Technika ta może być wykorzystywana do rozwiązania wielu istotnych kwestii dotyczących białek błonowych. Ponadto dostosowano tzw. technikę patch-clamp do GUV w celu przeprowadzenia pomiaru sygnalizacji elektrycznej. Wykorzystując ten model, naukowcom projektu udało się zbadać wpływ geometrii błony na zachowanie białka. W szczególności odkryli oni, że krzywizna błony miała wpływ na stężenie białka. Techniki wykorzystane w ramach projektu Artificial Neuron wykazują potencjał, by znacznie rozszerzyć nasze zrozumienie interakcji między białkami a błoną oraz biologicznej sygnalizacji. Dodatkowo, dzięki zaangażowaniu kanałów jonowych w różnych chorobach, osiągnięcia projektu mają implikacje zdrowotne i medyczne.
