MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1002/adma.75111

Медицинская библиотека · Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.) · 2026

Light-Addressable Biohybrid Nano-Organelles for Programmable Multiscale Bioenergetics.

Kumar Sumit, Karmacharya Mamata, Kumar Amit, Lee In Su, Cho Yoon-Kyoung

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

A defining feature of living cells is their ability to harvest environmental energy and convert it into spatially regulated biochemical work. Reconstituting such programmable bioenergetics across length scales remains a major challenge in biohybrid materials. Here, we report light-addressable biohybrid nano-organelles that couple plasmonic nanochemistry with biological energy transduction to enable programmable bioenergetics from nanoscale to tissue scale. A hollow Au-Pt plasmonic catalytic shell is hierarchically integrated with bacterial membranes bearing F0F1-ATP synthase, yielding nano-organelles that convert near-infrared excitation (785 nm) into a transmembrane proton gradient (ΔpH) and light-gated ATP generation. Microfluidic encapsulation within giant unilamellar vesicles produces structurally uniform, energy-autonomous protocells. Upon optical activation, plasmon-enhanced glucose oxidation establishes ΔpH-driven ATP synthesis that powers spatiotemporally regulated actin polymerization, resulting in reversible, light-programmable morphogenesis at the single vesicle level. When embedded in alginate-based prototissues, these nano-organelles provide remotely addressable metabolic support, enhancing ATP levels and matrix stiffness under oxidative stress. This work establishes a modular multiscale biohybrid platform for optically programmable bioenergetics and advances the design of energy-active synthetic cell and tissue-like systems.

Для цитирования: Kumar Sumit, Karmacharya Mamata, Kumar Amit, Lee In Su, Cho Yoon-Kyoung. Light-Addressable Biohybrid Nano-Organelles for Programmable Multiscale Bioenergetics.. Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.). 2026. DOI: 10.1002/adma.75111.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.