原始细胞——人造细胞——通过独立运动具有活性并模仿活细胞，并且具有生物相容性和酶活性，现在使用宾夕法尼亚州立大学研究人员开发的改进方法成为可能。
活细胞很难在实验室中生长，因此研究人员有时使用合成细胞，但由于缺乏真正的细胞特征，这些合成细胞具有研究局限性。
该团队的原始细胞被用来研究像atp酶这样的天然酶的活性如何推动原始细胞的活跃运动。ATP酶的生化过程包括ATP(三磷酸腺苷)转化为产物ADP(二磷酸腺苷)。ATP是一种复杂的有机化学物质，为活细胞提供能量，ADP是一种有机化合物，在细胞释放和储存能量方面起着重要作用。
化学博士后研究员Subhadip Ghosh说:“在过去的十年中，类似的实验尝试将酶结合在微米大小的称为聚合囊泡的麻袋内，或者系在硬颗粒的表面上。”“但这些尝试并不像我们的原始细胞那样具有显著的生物学相似性。”
在研究小组的实验中，原始细胞具有由一种叫做磷脂酰胆碱的天然脂质组成的人造膜。atp酶直接掺入到膜中。
Ghosh说:“我们的研究结果基本上为其他研究人员制造具有酶活性的人造细胞迈出了第一步。”
这项发表在《纳米快报》(Nano Letters)杂志上的研究得出了一个意想不到的结果，它发生在单分子状态下进行的扩散实验中。正如预期的那样，由于低浓度的ATP，原始细胞的运动很低。
宾夕法尼亚州立大学Verne M. Willaman化学教授Ayusman Sen说:“非常令人惊讶的是，在高浓度的ATP下，原始细胞的运动显著下降。”
根据研究人员的说法，这就像按下汽车油门踏板让汽车减速一样违反直觉。经过全面的对照实验，研究人员得出结论:当ADP浓度较高时，ADP可能与ATP酶结合，抑制底物ATP活性，导致运动性降低。
有能力制造具有酶活性的原始细胞开启了新的机会。有了这些运动活细胞的模拟物，研究人员的目标是揭示控制活跃膜动力学和细胞运动的基本机制。 鉴于目前对细胞如何运动的理解有限，包括酶的作用如何影响细胞运动，研究小组成员相信他们的工作对未来的医学研究具有重要意义。
化学工程研究助理Farzad Mohajerani说:“一个关键的挑战是估计驱动原始细胞运动的机械力，并发现在这个过程中酶结构的变化。”“了解原始细胞运动的结构-功能关系将使它们的设计具有潜在的体内应用，如医学传感和实验室分析。”
