據英國帝國理工學(xué)院官網(wǎng)近日消息，該校一個(gè)研究團隊成功開(kāi)發(fā)出一種新型人造細胞，能夠模仿天然細胞感知環(huán)境中的化學(xué)變化并產(chǎn)生反應。如果在未來(lái)發(fā)展成熟，這項技術(shù)可廣泛用于生物科技等領(lǐng)域。相關(guān)成果已刊登在近期美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上。
長(cháng)期以來(lái)，合成生物學(xué)家都對人造細胞抱有很大希望。與一般簡(jiǎn)單的合成結構相比，相對復雜的人造細胞可對環(huán)境更敏感，并能執行更多種類(lèi)的工作，例如遞藥、追蹤癌細胞、檢測有毒化學(xué)物質(zhì)，以及提高診斷準確性等。
不過(guò)，天然細胞自身就具有對外部化學(xué)變化作出反應的能力，這個(gè)過(guò)程非常復雜，人工努力設計的細胞“復制品”則很難實(shí)現精確調控，這一直被視為一項工程挑戰。
此次，英國帝國理工學(xué)院研究團隊成功完成了這項實(shí)驗：他們培養的新型人造細胞，能夠通過(guò)激活細胞內部一個(gè)人造信號通路，實(shí)現對細胞外部化學(xué)信號的感知和反應。實(shí)驗結果顯示，這些人造細胞能感知鈣離子的變化并以發(fā)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(xué)變化產(chǎn)生反應的過(guò)程，比天然細胞要簡(jiǎn)單很多，這讓科學(xué)家們能夠更容易地進(jìn)行相關(guān)的調控。
研究論文第一作者、英國帝國理工學(xué)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(shuō)，未來(lái)可創(chuàng )造出一種能感知腫瘤標志物并在體內合成藥物的人造細胞，或者也可以開(kāi)發(fā)出能感知環(huán)境中危險重金屬，同時(shí)釋放海綿狀物質(zhì)把它們清除掉的人造細胞。
當人們還在社交網(wǎng)站發(fā)問(wèn)“有沒(méi)有可能在實(shí)驗室中合成人造細胞”時(shí)，科學(xué)家們已經(jīng)在該領(lǐng)域取得不少成果了。2016年，著(zhù)名生物學(xué)家克雷格·文特爾團隊宣稱(chēng)設計出當時(shí)最簡(jiǎn)單的人造細胞，只用了473個(gè)基因。2018年，科學(xué)家又宣布合成出當時(shí)最逼真的人造細胞。不過(guò)，天然細胞的功能和特征是在悠遠歷史中進(jìn)化形成的，要實(shí)現人造細胞與天然細胞難分伯仲，恐怕仍需漫長(cháng)的研發(fā)歷程。
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