Мікропузирки з полімерною мембраною активно поглинають речовини з навколишнього середовища за допомогою насоса, що працює на світлі.
Всі живі організми повинні їсти і пити, і хоча звірі, птахи, павуки, гриби і т. д. завантажують в себе їжу по-різному, на рівні окремих клітин все відбувається більш-менш однаково: за допомогою спеціальних транспортних молекул, вмонтованих у клітинну мембрану, клітина всмоктує в себе різні речовини. Важливо, що ці речовини здатні надходити в клітку проти градієнта концентрації. Тобто якщо зовні глюкози мало, а в клітці глюкози багато, але потрібно ще більше, клітина цілком здатна закачати додаткові молекули глюкози і, закачавши, не випускати їх назовні. Це надзвичайно важливе вміння; можна сказати, що життя в цілому стало можливим завдяки тому, що перші клітини навчилися активно поглинати те, що їм потрібно, і в тих кількостях, в яких потрібно.
Щоб мембранний насос працював проти градієнта концентрації, йому потрібна енергія. Поживні речовини розщеплюються в енергетичних біохімічних реакціях, енергія їх хімічних зв'язків запасається у вигляді молекули АТФ та інших, подібних їй - з таких молекул енергію потім дістати дуже просто - і якась частина їх відправляється до мембранних насосів, щоб ті могли працювати. Співробітники Нью-Йоркського університету зуміли відтворити процес живлення в штучних клітинах, використавши як джерело енергії світло. Власне, клітинами подібні штучні утворення можна називати тільки з великою натяжкою. Це просто мембранні бульбашки розміром з еритроцит, мембрана яких до того ж зроблена не з ліпідів, а з полімеру, і всередині у них немає нічого схожого на клітинні структури - ні ядра, ні мітохондрій, ні апарату синтезу білка тощо.
Проте, щоб вивчати деякі фундаментальні процеси, такі клітинні «ляльки» цілком підходять. У мембрані бульбашок виконували отвір, в який вставляли молекулярний насос. Коли бульбашки освітлювали, насос вмикався і втягував всередину дрібні частинки, що плавають навколо. Коли світло зникало, насос відключався, але не випускав назовні нічого з того, що потрапило в «клітку». Насос можна було перепрограмувати, щоб на світлі він виводив назовні те, що було всередині бульбашки:
Можна сказати, що штучні бульбашки навчили їсти; правда, поглинену їжу вони не перетравлювали, але головне, що насос продовжував ловити із зовнішнього середовища частинки, навіть якщо в «клітці» їх було вже під зав'язку.
Дослідники повторили експеримент, додавши до бульбашок кишкових паличок - бульбашки не збентежилися і почали поглинати бактерій:
Як було сказано вище, вміння активно поглинати речовини - одна з головних властивостей життя, і, можливо, якщо ці бульбашки допрацювати, вони стануть більше схожі на справжні клітини. Але якщо не забігати так далеко, то можна сказати, що такі «живляться» бульбашки знадобилися б для очищення різних рідин від забруднювачів або від бактерій, причому і забруднюючі речовини, і бактерії можна було б руйнувати прямо в бульбашках за допомогою якихось спеціальних реагентів.
Результати експериментів опубліковані в Nature.