我國科學家提出人工細胞不對稱分裂新思路

科技 科創 2026-05-13 23:22:36
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中科院化學所喬燕、王樹團隊聯合國内外科學家,首次實現人工細胞形态與功能不對稱分裂,填補了化學、材料與合成生物學交叉領域長期技術空白。

觀點網訊:5月13日,據央視新聞,從中國科學院化學研究所獲悉,近期該所喬燕、王樹研究團隊聯合國内外科學家,首次實現人工細胞形态、功能不對稱分裂,填補了化學、材料、合成生物學交叉領域長期技術空白。相關成果5月13日在國際學術期刊《自然》發表。

細胞不對稱分裂是幹細胞分化、生命生長發育的核心基礎,一個母細胞分裂成兩個形态、功能各不相同的子細胞。此前人工細胞缺少内部特殊結構,無法復刻這一自然生命行為,一直是世界性研究難題。

團隊提出利用瞬态化學不均一、界面能梯度誘導不對稱分裂的新思路,構築結構化液滴人工細胞模型,依靠酶觸發特殊“剝離式”分裂。加入堿性磷酸酶後,人工細胞表面凹陷,逐步形成核—殼界面分界,最終分裂為液晶液滴、多層囊泡兩種差異明顯的子代結構。

實驗證實該分裂方式通用性強,依靠金屬離子、酸堿度調節、替換其他核苷酸物質等,均可完成不對稱分裂。同時只有具備結構化層狀液晶有序結構的人工細胞才能正常分裂,無序結構只會直接解體。分裂後的子代細胞還能繼承母體活性物質,並且出現功能區分:子代液滴穩定儲存物質,子代囊泡向外釋放部分擔載分子,實現代際功能差異。

此次研究為探索生命起源、原始細胞形成提供了全新實驗模型,該研究成果未來有望應用于生物醫藥、生物制造、智能傳感等前沿領域。

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