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浙大教授发明技术给细胞“穿衣服”

来源:浙大求是新闻网
摘要:受鸡蛋壳保护卵细胞的启发,教育部长江特聘教授、浙江大学理学院化学系教授唐睿康带领团队发明了一种给细胞“穿衣服”的方法。他们以酵母细胞为模型,展示了带“壳”的酵母细胞不仅能在室温下保存更长时间,还能避免溶菌酶的侵害,并产生磁性,这为细胞的保存和传送开辟了新途径,相关论文《YeastCellswithanArtificialM......

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        受鸡蛋壳保护卵细胞的启发,教育部长江特聘教授、浙江大学理学院化学系教授唐睿康带领团队发明了一种给细胞“穿衣服”的方法。他们以酵母细胞为模型,展示了带“壳”的酵母细胞不仅能在室温下保存更长时间,还能避免溶菌酶的侵害,并产生磁性,这为细胞的保存和传送开辟了新途径,相关论文《Yeast  Cells  with  an  Artificial  Mineral  Shell:  Protection  and  Modification  of  Living  Cells  by  Biomimetic  Mineralization》(具有人工矿化外壳的酵母细胞:利用仿生矿化保护和修改活细胞)发表在顶尖学术刊物《应用化学》(国际版)上,该工作引起了学术和公众媒体的广泛关注。  

        

        课题的灵感即来自日常所见的鸡蛋。“鸡蛋壳是一个典型的生物矿化的例子,它的特殊之处在于细胞外还有一层薄薄的硬壳保护,在自然界中,带‘壳’的细胞非常罕见。”唐教授在一年半前开始带领课题组研究怎样用生物矿化的方法,给细胞穿上人工的外衣。唐睿康介绍,“穿衣服”的过程只需要短短几分钟。把表面涂有聚丙烯酸酯的酵母细胞放入富含磷酸钙的溶液,聚丙烯酸酯能充当诱导剂并起着鸡蛋膜上的矿化因子的作用,促使溶液中的磷酸钙在细胞表面有序沉积并形成均匀的一层“外衣”。

        

        “穿衣”后的酵母细胞依然保持活性,并进入休眠状态,这样,即使在营养不良等不利环境下,它依然能保持长时间的活性。另外,“脱衣服”的方法也很简单,通过弱酸或者超声波的作用,这层外衣就能轻易褪去,细胞则能恢复原来正常的状态和功能。

        

        课题组做了一个实验,常温下和纯水中普通的酵母菌一个月后的存活率为20%,而穿上衣服“带壳“的酵母菌一个月后还有85%的存活率。另一个实验室是让酵母菌接受“天敌”的考验,在溶菌酶的作用下,正常的酵母细胞三个小时后的死亡率大于80%,而“穿衣服”的酵母的死亡率只有15%不到。同时,唐教授还在这层“外衣”中掺杂了纳米磁性颗粒,通过显微镜可以看到,酵母能在磁场驱动下可以定点运动。  

        

        国际著名生物矿化专家Stephen  Mann教授认为给细胞穿衣服的方法是一个有趣的创意,对细胞的保存和传输具有重要意义。“我们的探索是敲开了一扇门,发展了给细胞‘穿衣服’的方法。当然,目前这件衣服还比较粗糙,相当于一层‘麻布’,接下来,更多的科学家来当‘服装设计师’,研究给细胞穿什么样的衣服。赋予细胞更强的生命力和特定的功能。”唐教授认为这种方法展示了宽阔的应用前景。“举个例子,我们可以给细胞装上一个‘壳’,把它们定向传输到需要部位然后再释放并激活这些细胞,这种方法可望发展为新的癌症治疗技术。”  
作者: 2008-4-15
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