Исследователи из Медицинской школы Чжэцзянского университета внедрили в клетки млекопитающих растительные нанотилакоиды и добились выработки АТФ под действием света. Технология позволяет клеткам получать энергию напрямую и рассматривается как основа для новой терапии.

Учёные выделили тилакоидные мембраны из хлоропластов растений и раздробили их до частиц размером около 130 нм. В естественной среде такие структуры улавливают свет и преобразуют его в химическую энергию — АТФ и NADPH. После внедрения в клетки млекопитающих нанотилакоиды сохранили эту функцию.

Организм распознаёт растительные компоненты как чужеродные и запускает защитную реакцию. Чтобы обойти этот барьер, исследователи покрыли наночастицы фрагментами мембран клеток животных. Такой «камуфляж» позволил вводить их в ткани без выраженной иммунной атаки.

Читайте также
Учёные воспроизвели условия первых мгновений после рождения Вселенной

Нанотилакоиды ввели в повреждённые участки, включая межпозвоночные диски крыс и кроликов. Без освещения частицы оставались неактивными. При подаче света запускался фотосинтез прямо внутри тканей. Для этого использовали имплантируемые беспроводные LED-устройства с управлением через смартфон.

Освещение способствовало восстановлению связей между митохондриями, стабилизации уровня кальция и увеличению проницаемости мембран. Клетки получали дополнительный источник энергии, что влияло на их функциональное состояние.

Авторы рассматривают метод как основу новой терапии с использованием фотосинтетических систем. Подход может применяться при заболеваниях глубоких тканей и возрастных изменениях. Вопрос доставки света внутрь организма частично решён, следующий этап — клинические испытания с участием людей.