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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：具有類生命結構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）。
人工細胞有序網絡是從簡單細胞模型邁向組織的關鍵。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絡的技術，而基于人工細胞自身內部和界面性質介導自發(fā)組裝成有序網絡仍然具有挑戰(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-液相分離構建了二元凝聚液滴自組裝形成的人工細胞網絡，在有序結構中實現(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)粘附形成半潤濕結構，交替排列成線性或支化的高級次人工細胞網絡。由于兩種凝聚液滴的內部有序性、分子排列緊密程度和親疏水性的顯著差異，該網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轉移等功能。此外，該人工細胞網絡的拓撲結構可以通過主-客體相互作用、光異構化以及靜電屏蔽等策略進行可控調節(jié)。在宏觀尺度上，該人工細胞網絡還可發(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，研究領域為疾病相關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化學和生物功能材料的研究。累計發(fā)表學術論文60余篇，主要包括Nat Chem、Sci Adv、PNAS、Angew、JACS、Adv Mater等。
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