自下(xià)而上構建人(rén)工細胞能夠幫助探索生命起源，同時(shí)在研究多(duō)細胞體系或無膜細胞器體系的(de)信号傳導、蛋白表達以及分(fēn)化(huà)等領域具有重要研究價值。

　　在國家自然科學基金委、中國科學院和(hé)北(běi)京分(fēn)子科學國家研究中心的(de)支持下(xià)，化(huà)學所高(gāo)分(fēn)子物(wù)理(lǐ)與化(huà)學實驗室喬燕課題組開展了(le)人(rén)工細胞的(de)構築及其類細胞行爲的(de)研究，取得(de)了(le)系列研究進展(J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 12576-12585; Nat. Commun. 2021, 12, 6113; Sci. Adv. 2021, 7, eabf9000; Adv. Sci. 2021, 8, 2101187)。

　　人(rén)工細胞有序網絡是從簡單細胞模型邁向人(rén)工組織的(de)關鍵，常規方法是通(tōng)過外部操控技術獲取有序或随機的(de)人(rén)工細胞網絡，而基于人(rén)工細胞自身内部和(hé)界面性質介導自發組裝成有序網絡仍然具有挑戰性。最近，喬燕課題組和(hé)合作者利用(yòng)液-液相分(fēn)離構建了(le)二元凝聚液滴種群，進而自組裝形成高(gāo)級次人(rén)工細胞網絡，并在這(zhè)種有序的(de)人(rén)工結構中實現了(le)生物(wù)分(fēn)子自分(fēn)選及信号處理(lǐ)功能。研究人(rén)員(yuán)利用(yòng)兩種不互溶複雜(zá)凝聚液滴的(de)自發粘附形成半潤濕結構，交替排列成線性或支化(huà)的(de)高(gāo)級次人(rén)工細胞網絡。由于兩種凝聚液滴的(de)内部有序性、分(fēn)子排列緊密程度和(hé)親疏水(shuǐ)性的(de)顯著差異，該網絡對(duì)不同生物(wù)分(fēn)子具有顯著親和(hé)性差異，從而實現了(le)對(duì)生物(wù)分(fēn)子的(de)分(fēn)選、酶催化(huà)反應的(de)空間定位以及凝聚液滴間的(de)物(wù)質轉移等功能。此外，該人(rén)工細胞網絡的(de)拓撲結構可(kě)以通(tōng)過主-客體相互作用(yòng)、光(guāng)異構化(huà)以及靜電屏蔽等策略進行可(kě)控調節。在宏觀尺度上，由于兩種凝聚液滴密度的(de)不同，該人(rén)工細胞網絡還(hái)可(kě)發展成爲微萃取系統，通(tōng)過簡單離心操作實現對(duì)生物(wù)分(fēn)子的(de)宏觀分(fēn)離。相關研究成果發表于Nature Chemistry期刊上 (Nat. Chem. 2023, DOI: 10.1038/s41557-023-01356-1)，論文共同第一作者爲化(huà)學所慕文靜博士和(hé)博士生賈麗豔，通(tōng)訊作者爲北(běi)京化(huà)工大(dà)學林(lín)藝揚教授、英國布裏斯托大(dà)學Stephen Mann教授和(hé)化(huà)學所喬燕研究員(yuán)。

　　來(lái)源：中國科學院化(huà)學研究所 發布時(shí)間：2023/11/11 9:06:10