朱偉教授課題組在Journal of the American Chemical Society雜志上發(fā)表前瞻性論文——生物啟發(fā)的細胞硅化—從細胞外到細胞內(nèi)
近日，華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院朱偉教授與新墨西哥大學(xué)化學(xué)與生物工程系C. Jeffrey Brinker教授（美國工程院院士）和郭佶慜博士聯(lián)合在美國化學(xué)會志（Journal of the American Chemical Society，IF=14.612）雜志上在線發(fā)表題目為“Bioinspired Cell Silicification: From Extracellular to Intracellular”的前瞻性論文，評論和展望了生物啟發(fā)的細胞硅化策略及其在生物醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院為第一單位，博士后雷琪為共同第一作者。（論文鏈接https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00814）
在自然界中，硅藻通過生物硅化作用在其表面形成了多級有序的二氧化硅外骨骼。硅藻表面的二氧化硅鎧甲，不僅有利于硅藻對養(yǎng)分的吸收和廢物的交換，還為其賦予了良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以及對微生物攻擊的抵抗能力。非凡的硅藻外骨骼激發(fā)了仿生研究的極大興趣，旨在細胞表面復(fù)制這些精巧的二氧化硅結(jié)構(gòu)，以賦予細胞非原生或非生物的特性和功能，如隔絕有害外部壓力，賦予細胞磁性，以及利用二氧化硅外骨骼的空間限制對細胞功能進行編輯。
本文綜述了仿生細胞硅化的研究進展，詳細地介紹了多細胞二氧化硅基質(zhì)包裹，單細胞二氧化硅外骨骼包裹，和無定形二氧化硅“冰凍”單細胞的三種策略，并集中討論了仿生細胞硅化的發(fā)展及其伴隨的挑戰(zhàn)。最后著重強調(diào)了仿生細胞硅化中重要的技術(shù)進展，討論了生物硅化細胞的獨特性質(zhì)，為讀者更好地理解仿生細胞硅化的合成-結(jié)構(gòu)-性能之間的關(guān)系提供了指導(dǎo)。
該工作得到了國家自然科學(xué)基金（21972047, 52003086）等項目的資助。
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