首页  >  科技频道  >  业界资讯  > 正文

持续稳定五十天的人工细胞膜问世

2022-05-23 08:45:41 | 来源: 科技日报 | 责编: 郑思雯
分享到:

  据发表在最新一期《自然·通讯》杂志上的一项研究,韩国科学技术研究院(KIST)脑科学研究所团队成功开发出一种可在硅衬底上保持稳定超过50天的人工细胞膜。这是模拟薄膜结构的人工细胞领域取得的新成就,可按需在硅衬底上制造可调谐和可控的3D细胞形状。

  在自然界中,细胞膜具有独特的功能,可保护内部免受外部环境的影响,并通过感知外部化学或物理刺激来与外界交流,就像生命中最精确的生物传感器一样。细胞膜一方面包含与水良好混溶的亲水部分,另一方面包含与水不能很好混溶的疏水部分。它像水龙头一样打开和关闭离子通道,并将物理化学刺激转化为电信号,然后将其传输到细胞。

  除了在2018年创造了一种持续5天的人造细胞膜外,2019年,KIST团队还演示了如何将正离子转移到具有人造细胞膜的结构内部,该人造细胞膜表面附有蛋白,证实了其生物传感器的应用潜力。

  然而,对于人工细胞膜的生命科学研究和生物传感器的实际商业化来说,需要至少一个月的耐久性。为了延长人造细胞膜的稳定性限制,KIST研究团队专注于一种称为嵌段共聚物(BCP)的材料。

  研究团队开发了一种技术,在硅基板上定期排列数万个直径为8微米的孔,并通过表面处理将特定量的BCP溶液插入每个孔中,然后将其干燥。通过在微流体通道的上板电极和下硅基板之间施加电场,可调谐地创建肥皂泡形、细长椭圆形或细管形BCP双层结构。这个过程导致团队发现了根据溶液浓度和施加的电场频率维持结构的可能性,也提出了一种可自由控制人造细胞膜大小和形状的方法。

  通过在三维双层BCP结构的外部填充具有与人体物质相似的弹性和回弹性特性的多孔水凝胶,团队最终创造了一种可保持稳定超过50天的人造细胞膜。

  研究人员表示,虽然全球对人工细胞膜的研究一直集中在将二维平面结构放置在硅基板上,但该团队已成功地将人工细胞膜的稳定期延长了十倍以上。继首个3D人工细胞膜结构制造技术的开发后,该研究为人造细胞膜的大面积阵列制造提供了一条途径,预计将进一步发展成为生物功能研究的平台技术,以确定类似于细胞功能的超灵敏生物传感器的功能,新药开发的药物筛选以及大脑中的神经递质和激素。

 

国际在线版权与信息产品内容销售的声明:

1、“国际在线”由中国国际广播电台主办。经中国国际广播电台授权,国广国际在线网络(北京)有限公司独家负责“国际在线”网站的市场经营。

2、凡本网注明“来源:国际在线”的所有信息内容,未经书面授权,任何单位及个人不得转载、摘编、复制或利用其他方式使用。

3、“国际在线”自有版权信息(包括但不限于“国际在线专稿”、“国际在线消息”、“国际在线XX消息”“国际在线报道”“国际在线XX报道”等信息内容,但明确标注为第三方版权的内容除外)均由国广国际在线网络(北京)有限公司统一管理和销售。

已取得国广国际在线网络(北京)有限公司使用授权的被授权人,应严格在授权范围内使用,不得超范围使用,使用时应注明“来源:国际在线”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

任何未与国广国际在线网络(北京)有限公司签订相关协议或未取得授权书的公司、媒体、网站和个人均无权销售、使用“国际在线”网站的自有版权信息产品。否则,国广国际在线网络(北京)有限公司将采取法律手段维护合法权益,因此产生的损失及为此所花费的全部费用(包括但不限于律师费、诉讼费、差旅费、公证费等)全部由侵权方承担。

4、凡本网注明“来源:XXX(非国际在线)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,丰富网络文化,此类稿件并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

5、如因作品内容、版权和其他问题需要与本网联系的,请在该事由发生之日起30日内进行。