实验室革命:研究人员开发出逼真的合成组织!

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基尔大学的一个国际研究小组正在开发模仿活细胞的合成组织,该研究发表在《自然通讯》上。

Ein internationales Forschungsteam der Uni Kiel entwickelt synthetisches Gewebe zur Nachahmung lebender Zellen, veröffentlicht in Nature Communications.
基尔大学的一个国际研究小组正在开发模仿活细胞的合成组织,该研究发表在《自然通讯》上。

实验室革命:研究人员开发出逼真的合成组织!

一个国际研究团队开发出了一种卓越的合成织物,既稳定又具有流动性。这项创新发明,发表于2025年2月27日的杂志上 自然通讯 该书的出版是在基尔克里斯蒂安·阿尔布雷希茨大学(CAU)的领导下进行的。合成组织由数百万个合成细胞组成,其基本组成部分是被双层脂质包围的水滴。

研究人员创建了基本的细胞网络,其具有许多与活体生物组织相似的特性。这些“细胞”的大小约为千分之三毫米,表现出类似于活细胞的机械特性。分子马达通过模仿自然细胞中发生的生理过程向膜施加力。这种实验模拟让人想起游动细菌的鞭毛可以施加的力量,使细胞在合成结构内移动。

膜研究的创新

合成组织可以在研究自然细胞网络中发挥重要作用。该计划是将蛋白质整合到膜中以产生电势。这项研究可能具有长期应用,特别是在医学领域。未来可能的应用包括用人造组织覆盖医疗植入物以帮助愈合过程。还需要考虑如何为这些膜提供蛋白质或碳水化合物化合物,以便模拟人体自身的免疫系统结构。

从膜研究的历史背景可以清楚地看出,Evert Gorter 和 F. Grendel 等重要研究人员描述了细胞膜 Gorter-Grendel 模型的基本原理。他们在 20 年代的研究对脂质双层(通过疏水相互作用结合在一起)产生了重要的见解。天然膜和合成膜在复杂性和功能上都存在差异。虽然生物膜由多种脂质、蛋白质和碳水化合物组成,但合成的脂质双层结构通常更简单,并且针对特定应用进行了优化,例如药物输送或作为研究模型。

化纤面料的未来前景

这项新进展不仅展示了神经植入物替代有缺陷的神经细胞的潜力,而且还展示了用于再生医学的可能性。合成系统具有一些优势,但其功能和动力学的适应性不如天然生物膜。这些差异是由它们的形成方式以及它们与环境的相互作用造成的。

总之,合成组织研究的进展不仅为膜生物学提供了线索,而且为未来在医学和生物技术中的应用开辟了广阔的前景。虽然 Gorter 和 Grendel 等顶尖科学家的研究奠定了基础,但基尔大学目前的团队已将膜研究提升到了一个新的水平,并为进一步探索生物系统创造了令人印象深刻的机会。