近日， 澳大利亚威尔士大学化工学院和生物医学工程学院梁康课题组研制了一种基于配位化合物（金属有机框架和金属-多酚络合网状结构）的人工细胞。这种人工细胞不仅可以模仿多种活细胞的生命活动，包括细胞代谢，细胞交流，生物催化降解等，而且能在多种极端环境中（高温，紫外，蛋白酶，低温）保持较高的稳定性，在生物传感器和载药方面有着广泛的应用前景。该项成果日前发表在材料领域顶级期刊《先进功能材料》上。
由于活细胞复杂的内部结构与功能，以及在体外有限的活性，大大限制了其在工程领域的应用。人工细胞作为活细胞的替代品，在研究生命起源与潜在的生物医学工程领域的应用有很好的前景。然而，经过数十年的发展，虽然多种可模拟生命活动的人工细胞已经被创造出来，但大都是基于软物质材料，包括脂质体，聚合物囊泡等。这类材料在稳定性或膜的通透性等方面存在着明显的缺陷。
新南威尔士大学梁康课题组另辟蹊径，采用金属多酚网状结构的人工细胞膜和载酶的金属有机框架组成的人工细胞（如下图示）。这种人工细胞不仅可以执行葡萄糖氧化酶（GOx）/辣根过氧化物酶（HRP）级联催化反应， pH响应性蛋白降解反应（胰蛋白酶降解DQ-卵亲蛋白），还可以模拟细胞交流反应（一种人工细胞产生的过氧化氢会引起另一种人工细胞的显色反应）。此外，这种人工细胞在经历过UV-C（254 nm）照射，65 度高温加热，含胰蛋白酶的环境或在4度保存30天后仍然能执行酶级联催化反应，表现出活细胞和之前的人工细胞所没有的稳定性。
学术论文日前发表在《先进功能材料》杂志（Liu, J., Guo, Z., Liang, K., Biocatalytic Metal‐Organic Framework‐Based Artificial Cells. Adv. Funct. Mater. 2019, 1905321. ）论文的第一作者为2018级博士研究生刘健。
对于人工细胞
酶是细胞炼制活动的执行者，酶等大分子包裹或固定于半透膜中即构成了人工细胞。
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