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北京化工大學林藝揚教授課題組與合作者在Nature Chemistry發(fā)表仿生細胞的研究進展
來源：北京化工大學 2023-12-01
導讀：具有類生命結(jié)構(gòu)和功能的復雜仿生體系的研究能夠幫助人們更好地理解生命本質(zhì)和生物現(xiàn)象，并為發(fā)展生物功能材料提供新的設計思路。在國家自然科學基金委、北京化工大學和材料科學與工程學院的大力支持下，林藝揚教授課題組與合作者開展了仿生化學與人工細胞的研究，取得了系列研究進展（Sci Adv 2023, 9, eade5853; Adv Mater 2023, 35, 2210700; Sci. Adv.2021, 7, eabf9000）。
人工細胞有序網(wǎng)絡是從簡單細胞模型邁向組織的關(guān)鍵。國際同行發(fā)展了利用外部操控獲取有序或隨機的人工細胞網(wǎng)絡的技術(shù)，而基于人工細胞自身內(nèi)部和界面性質(zhì)介導自發(fā)組裝成有序網(wǎng)絡仍然具有挑戰(zhàn)性。近日，林藝揚教授課題組聯(lián)合中國科學院化學研究所喬燕研究員和英國布里斯托大學Stephen Mann教授，利用液-液相分離構(gòu)建了二元凝聚液滴自組裝形成的人工細胞網(wǎng)絡，在有序結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)了復雜的分子分選及信號處理功能。該團隊利用兩種不互溶復雜凝聚液滴的自發(fā)粘附形成半潤濕結(jié)構(gòu)，交替排列成線性或支化的高級次人工細胞網(wǎng)絡。由于兩種凝聚液滴的內(nèi)部有序性、分子排列緊密程度和親疏水性的顯著差異，該網(wǎng)絡對不同生物分子具有顯著親和性差異，從而實現(xiàn)了對生物分子的分選、酶催化反應的空間定位以及凝聚液滴間的物質(zhì)轉(zhuǎn)移等功能。此外，該人工細胞網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)可以通過主-客體相互作用、光異構(gòu)化以及靜電屏蔽等策略進行可控調(diào)節(jié)。在宏觀尺度上，該人工細胞網(wǎng)絡還可發(fā)展成為微萃取系統(tǒng)，通過離心操作實現(xiàn)對生物分子的宏觀分離。相關(guān)研究成果Superstructural ordering in self-sorting coacervate-based protocell networks發(fā)表于Nature Chemistry期刊上。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41557-023-01356-1.林藝揚，畢業(yè)于北京大學化學與分子工程學院，獲得理學學士和博士學位，在俄克拉荷馬大學和倫敦帝國理工學院從事博士后研究，研究領(lǐng)域為疾病相關(guān)的即時檢測和多肽化學。2019年加入北京化工大學，獲得國家高層次人才計劃青年項目資助，課題組致力于軟物質(zhì)化學和生物功能材料的研究。累計發(fā)表學術(shù)論文60余篇，主要包括Nat Chem、Sci Adv、PNAS、Angew、JACS、Adv Mater等。
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