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人造細胞能模仿天然細胞感知環境

http://dailynews.sina.com   2019年08月04日 20:23   中國新聞網

  人造細胞能模仿天然細胞感知環境
  可用於追蹤癌細胞、檢測有毒物質

  科技日報北京8月4日電 (記者張夢然)據英國帝國理工學院官網近日消息,該校一個研究團隊成功開發出一種新型人造細胞,能夠模仿天然細胞感知環境中的化學變化併產生反應。如果在未來發展成熟,這項技術可廣泛用於生物科技等領域。相關成果已刊登在近期美國《國家科學院學報》上。

  長期以來,合成生物學家都對人造細胞抱有很大希望。與一般簡單的合成結構相比,相對複雜的人造細胞可對環境更敏感,並能執行更多種類的工作,例如遞藥、追蹤癌細胞、檢測有毒化學物質,以及提高診斷準確性等。

  不過,天然細胞自身就具有對外部化學變化作出反應的能力,這個過程非常複雜,人工努力設計的細胞“複製品”則很難實現精確調控,這一直被視爲一項工程挑戰。

  此次,英國帝國理工學院研究團隊成功完成了這項實驗:他們培養的新型人造細胞,能夠通過激活細胞內部一個人造信號通路,實現對細胞外部化學信號的感知和反應。實驗結果顯示,這些人造細胞能感知鈣離子的變化並以發光形式顯示出對這些離子的反應。

  據研究人員介紹,這種人造細胞對化學變化產生反應的過程,比天然細胞要簡單很多,這讓科學家們能夠更容易地進行相關的調控。

  研究論文第一作者、英國帝國理工學院的詹姆斯·新德利表示,人造細胞目前擁有很好的應用前景,譬如說,未來可創造出一種能感知腫瘤標誌物並在體內合成藥物的人造細胞,或者也可以開發出能感知環境中危險重金屬,同時釋放海綿狀物質把它們清除掉的人造細胞。

  總編輯圈點

  當人們還在社交網站發問“有沒有可能在實驗室中合成人造細胞”時,科學家們已經在該領域取得不少成果了。2016年,著名生物學家克雷格·文特爾團隊宣稱設計出當時最簡單的人造細胞,只用了473個基因。2018年,科學家又宣佈合成出當時最逼真的人造細胞。不過,天然細胞的功能和特徵是在悠遠歷史中進化形成的,要實現人造細胞與天然細胞難分伯仲,恐怕仍需漫長的研發歷程。

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