基于含有水凝的巨型单状囊泡的具有粘性适应性行为的人工细胞
Antoni Llopis-Lorente1,2,3, Maaike J G Schotman4,2, Heorhii V Humeniuk1,2
1Department of Chemical Engineering & Chemistry, Laboratory of Bio-Organic Chemistry, Eindhoven University of Technology Het Kranenveld 14 5600 MB Eindhoven The Netherlands J.C.M.v.Hest@tue.nl l.k.e.a.abdelmohsen@tue.nl.
Chemical science
|January 5, 2024
概括
研究人员开发了人工细胞,以适应环境变化而适应其粘度. 这种粘性适应性行为模仿自然细胞,为创造自我调节的人工系统开辟了新的途径.
科学领域:
- 生物仿真材料科学 生物仿真材料科学
- 合成生物学 合成生物学
- 细胞力学 细胞力学
背景情况:
- 粘度适应对于自然细胞功能至关重要,它涉及由细胞质成分调节的机械性质变化.
- 机械与功能之间的这种关系在人工细胞研究中没有得到充分的研究.
研究的目的:
- 为了创建一个表现出粘性适应性行为的人工细胞平台.
- 模仿在生物系统中发现的机械特性和功能之间的相互作用.
主要方法:
- 在巨型单状脂囊 (HL-GUVs) 中使用了可切换pH的水凝器 (聚乙烯甘醇) 与尿素-甲基胺单元相结合).
- 纳入酶尿酶以通过尿素转化调节内部pH值,诱导sol-gel过渡.
- 引入了第二种酶,其活性取决于粘度,以实现粘度适应.
主要成果:
- HL-GUVs显示出可逆的,可以切换pH的sol-gel行为.
- 人工细胞在添加基质后表现出粘度变化 (中性pH高,基本pH低).
- 实现了功能性粘度适应,其中酶活性由人工细胞的粘度调节.
结论:
- 这项工作提出了一种新的方法,用于人工细胞的工程自我调节.
- 开发的平台模仿生物系统的结构和功能动态.
- 打开了先进的人工细胞与集成的监管机制的可能性.
