人造細胞可用于感知身體的變化，并通過釋放藥物分子或感知和去除環境中的有害金屬來做出反應。

對化學變化的響應是生物細胞的關鍵功能。例如，細胞可以通過產生某些蛋白質，促進能量產生或自毀來響應化學物質。細胞也使用化學物質相互通信并協調響應或發送信號，例如疼痛沖動。

然而，在天然細胞中，這些化學反應可能非常復雜，涉及多個步驟。這使得它們難以設計，例如，如果研究人員想要使天然細胞產生有用的東西，如藥物分子。

相反，帝國研究人員正在制造人工細胞，以更簡單的方式模仿這些化學反應，使它們更容易設計。

現在，該團隊創建了第一個人工細胞，通過激活人工信號通路，可以感知和響應外部化學信號。他們創造了能夠感知鈣離子并通過熒光(發光)響應的細胞。他們的研究結果發表于今天的“科學院院刊”。

來自帝國大學化學系的第一作者James Hindley說：“這些系統可以開發用于生物技術。例如，我們可以設想創造能夠感知癌癥標記并在體內合成藥物的人工細胞，或人工細胞。可以感知環境中危險的重金屬并釋放選擇性海綿來清理它們的細胞。“

該團隊創建了一個人造細胞，里面有較小的細胞('囊泡')。細胞的邊緣由包含孔的膜形成，所述孔允許鈣離子進入。在細胞內，鈣離子激活酶，導致囊泡釋放發出熒光的粒子。

詹姆斯補充說：“通過使用復雜的代謝和調節網絡，生物學已經發展成為強大的。這可能使編輯細胞變得困難，因為許多現有的化學反應途徑復制或工程極其復雜。

“相反，我們創造了自然界中發現的通路的截短版本，使用來自不同自然系統的人工細胞和元素來制造更短，更有效的途徑，從而產生相同的結果。”

研究人員的系統更簡單，因為它不需要考慮細胞在自然系統中需要繞過的許多東西- 例如對細胞有毒的副產品。

在該系統內，膜孔和由鈣激活的酶來自現有的生物系統 - 例如，酶來自蜂毒 - 但它們在自然界中不會在相同的環境中被發現。

研究人員表示，這是使用人造細胞產生化學反應的強度- 它們可以更容易地混合在自然界中發現的元素，而不是將外部元素添加到現有的生物系統中。