近日,，我校醫(yī)學(xué)院彭海生教授課題組聯(lián)合美國愛荷華州立大學(xué)Wang Qun教授課題組，在生物材料與合成生物學(xué)領(lǐng)域國際頂級期刊《Chemical Reviews》（SCI一區(qū)TOP期刊,，IF 51.4）,，發(fā)表了重要綜述文章《Biomimetic Materials to Fabricate Artificial Cells》,，其中彭海生教授是論文的第一作者和通訊作者，紹興文理學(xué)院是第一完成單位,。

　　細(xì)胞被認(rèn)為是生命的基礎(chǔ),，是一個高級的微反應(yīng)器，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和功能,?？茖W(xué)家受到自然生物體的啟發(fā)，試圖從自然生物物質(zhì)中解脫出來,，在體外重建人工細(xì)胞,。人工細(xì)胞可能為研究生命起源、細(xì)胞工程,、生物技術(shù),、藥物遞送、生物傳感器和生物修復(fù)等領(lǐng)域提供獨(dú)特的方法,。盡管人工細(xì)胞的研究已經(jīng)有一個多世紀(jì)的歷史,，但創(chuàng)造一個具有“生命”的人工細(xì)胞仍然是一個挑戰(zhàn)。

　　研究團(tuán)隊聚焦于自下而上的策略在人工細(xì)胞構(gòu)建中的應(yīng)用,，從簡單的細(xì)胞支架到多室系統(tǒng),，從功能模塊構(gòu)建到關(guān)鍵代謝行為的模擬，甚至是通信網(wǎng)絡(luò)的仿生,。強(qiáng)調(diào)了人工細(xì)胞作為連接材料工程和生命科學(xué)的橋梁,，為開發(fā)各種生命啟發(fā)的組裝材料提供了理論基礎(chǔ)。

　　圖1展示了典型合成細(xì)胞不同支架的結(jié)構(gòu)示意圖,，包括不同磷脂質(zhì)自組裝形成的脂質(zhì)體,、脂肪酸自組裝形成的囊泡、聚合物體的形成,、無膜凝聚體結(jié)構(gòu)的自組裝過程,，以及功能化的膠體囊泡策略，這些結(jié)構(gòu)為人工細(xì)胞的設(shè)計和功能實(shí)現(xiàn)提供了多樣化的材料和方法,。

　　圖2詳細(xì)描繪了通過乳液法制備具有層狀結(jié)構(gòu)的囊泡,，以及通過不同策略制備聚合物空心球囊的過程，其中包括利用密度差異,、界面聚合和表面引發(fā)的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）等技術(shù),，這些方法為構(gòu)建具有特定功能的人工細(xì)胞提供了多樣化的材料和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

　　圖3展示了人工細(xì)胞在不同領(lǐng)域的應(yīng)用,，包括作為納米反應(yīng)器,、人工器官、治療性納米反應(yīng)器以及合成生物學(xué)的生物反應(yīng)器,。這些人工細(xì)胞能夠模擬自然細(xì)胞的功能,，如信號傳輸、物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)換,，為生物醫(yī)學(xué),、藥物遞送、組織工程和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域提供了新的研究工具和治療方法,。

　　圖4展示了人工細(xì)胞在模擬自然細(xì)胞行為方面的高級仿生行為,，包括群體感應(yīng)、捕食行為和機(jī)械化學(xué)行為,。這些行為不僅體現(xiàn)了人工細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上對自然細(xì)胞的模擬,，而且揭示了人工細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的潛力，如通過群體感應(yīng)進(jìn)行細(xì)胞間通信,、模擬捕食行為實(shí)現(xiàn)特定細(xì)胞的選擇性破壞以及通過機(jī)械化學(xué)行為響應(yīng)外部刺激,。這些研究進(jìn)展表明，人工細(xì)胞技術(shù)正在向更復(fù)雜和動態(tài)的生物模擬系統(tǒng)發(fā)展,，為未來的生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)治療提供了新的可能性,。

　　研究團(tuán)隊概述了人工細(xì)胞領(lǐng)域的最新進(jìn)展，從簡單的細(xì)胞支架到復(fù)雜的多室系統(tǒng),，再到細(xì)胞骨架設(shè)計的仿生策略,，以及這些結(jié)構(gòu)在模擬關(guān)鍵代謝行為、信息處理,、環(huán)境適應(yīng)性乃至人工智能和機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用中的功能性構(gòu)建,。研究團(tuán)隊還概述了人工細(xì)胞在藥物遞送、組織工程和合成生物學(xué)中的潛在應(yīng)用,，并討論了該領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)和未來的發(fā)展方向,，強(qiáng)調(diào)了人工細(xì)胞作為連接材料工程和生命科學(xué)的橋梁，對于理解生命現(xiàn)象和開發(fā)新型生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的重要性,。

　　這篇綜述期望材料化學(xué)與生命科學(xué)有效融合,，為解析細(xì)胞生命的復(fù)雜性提供思路。未來,，隨著研究的進(jìn)一步深入,，人工細(xì)胞將在多個領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。

　　全文鏈接：https://www.toutiao.com/article/7445086141374317083/?log_from=b6bbb70e9be33_1733713533388&wid=1733729483268