美研究者構(gòu)建首個(gè)具有主動(dòng)運(yùn)輸能力的“人造細(xì)胞”

人造生命一直是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要研究課題。2021年9月8日Nature報(bào)道，美國紐約大學(xué)與芝加哥大學(xué)的研究人員合作研究，利用人工合成材料設(shè)計(jì)出了一種具有單個(gè)微孔的“無機(jī)中空微膠囊”，它可以作為一種“人造細(xì)胞”，重現(xiàn)活細(xì)胞的基本功能，實(shí)現(xiàn)分子主動(dòng)運(yùn)輸。該研究被認(rèn)為是人造生命領(lǐng)域一項(xiàng)重大突破。

具體說來，研究者利用人造聚合物制造了一個(gè)紅細(xì)胞大小的球形膜，在膜上鉆出一個(gè)納米通道，再在納米孔道中添加一種化學(xué)反應(yīng)材料，起到泵的作用。在光照激活后，這種材料會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成真空，將膜外物質(zhì)主動(dòng)吸入細(xì)胞內(nèi)。而當(dāng)化學(xué)反應(yīng)逆轉(zhuǎn)后，泵又能將細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)排出細(xì)胞外。

該研究首次構(gòu)建出具有主動(dòng)運(yùn)輸能力的“人造細(xì)胞”，被認(rèn)為是合成生物學(xué)領(lǐng)域的重大突破。將來，這種細(xì)胞模擬物有望被用于藥物輸送，在激活時(shí)釋放預(yù)載物質(zhì)。研究人員將繼續(xù)開展深入研究和開發(fā)，包括構(gòu)建具有不同功能的細(xì)胞模擬物，以及探索不同細(xì)胞模擬物之間如何交流。