據(jù)英國(guó)《自然·通訊》雜志2日發(fā)表一項(xiàng)生物技術(shù)研究,一個(gè)美國(guó)研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng),首次在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)成功將人類(lèi)細(xì)胞可控、可逆地變成透明。這一成果有助于開(kāi)發(fā)材料科學(xué)和生物工程的獨(dú)特生物光子工具,并極大推進(jìn)人類(lèi)對(duì)多種生物系統(tǒng)的透徹理解。
盡管自然界許多動(dòng)物出于隱藏目的,已經(jīng)進(jìn)化出可受自身控制的透明度,但是迄今為止,對(duì)于活的人類(lèi)細(xì)胞和組織的動(dòng)態(tài)(即可控和可逆的)透明性的發(fā)展,仍然難以捉摸。
科學(xué)家們已知有許多頭足類(lèi)動(dòng)物能夠改變其皮膚傳播、吸收和反射光的方式,實(shí)現(xiàn)偽裝的目的。譬如,雌性乳光槍烏賊就可以通過(guò)這種機(jī)制,將外套膜從近乎透明的顏色變成白色以躲避攻擊。不論是哪種情況,這個(gè)過(guò)程都是通過(guò)一系列白色素細(xì)胞來(lái)控制的,白色素細(xì)胞包含的反光蛋白質(zhì)能夠改變細(xì)胞的光學(xué)性質(zhì)。
此次,美國(guó)加州大學(xué)歐文分校研究人員阿隆·格羅德斯基及其同事,受頭足類(lèi)動(dòng)物的適應(yīng)性皮膚細(xì)胞的啟示,并從其結(jié)構(gòu)和功能中汲取靈感,著手設(shè)計(jì)并改造了人類(lèi)細(xì)胞。這些細(xì)胞包含可重構(gòu)的基于蛋白質(zhì)的光子結(jié)構(gòu),能夠有控制地、可逆地變?yōu)橥该鳌?/p>
研究團(tuán)隊(duì)選擇的是人類(lèi)胚腎細(xì)胞,通過(guò)改造使它們表達(dá)乳光槍烏賊外套膜中的反光蛋白質(zhì)A1。之后,他們研究了表達(dá)該蛋白是否影響人類(lèi)胚腎細(xì)胞與光的互作,以及這些性質(zhì)是否可控。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室使用不同濃度的氯化鈉溶液,改變了工程細(xì)胞的透明度。
透明化可以讓科學(xué)家們對(duì)細(xì)胞中的每一個(gè)細(xì)微之處都精確觀察,而可控、可逆的掌握這一變透明過(guò)程,將對(duì)細(xì)胞內(nèi)部動(dòng)態(tài)過(guò)程有更深刻的了解。研究人員總結(jié)表示,他們的最新成果將能更加清晰地顯示活細(xì)胞和活組織內(nèi)部所有的發(fā)生過(guò)程,并通過(guò)這一步加深科學(xué)家們對(duì)于各種生物系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞: 人類(lèi)細(xì)胞
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