近日,華南理工大學生物科學與工程學院朱偉教授聯(lián)合美國新墨西哥大學C Jeffrey Brinker院士在國際著名期刊ACS Nano(IF=15.881)雜志上在線發(fā)表題目為“Robust and Long-term Cellular Protein and Enzymatic Activities Preservation in Biomineralized Mammalian Cells”的研究論文,發(fā)展了“Cell Freezing in Amorphous Silica”的技術,實現(xiàn)了室溫下對細胞形態(tài),內(nèi)外部結構及其生物分子功能的長期(以年為單位)、穩(wěn)定、低成本保存。
論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c08103
圖1. 基于生物礦化的細胞蛋白和酶活性長期穩(wěn)定儲存
在室溫條件下長期穩(wěn)定保存細胞蛋白的結構和功能,由于可以避免低溫保存及其相關的冷鏈問題,對臨床生物樣品的儲存,以及疫苗、傳感器和酶反應器的開發(fā)都具有重要意義?!?/span>Cell Freezing in Amorphous Silica”是一種在室溫下長期保存整個哺乳動物細胞蛋白質(zhì)組結構和功能的強大技術。這一仿生硅化技術利用哺乳動物細胞的蛋白質(zhì)微環(huán)境作為催化框架,將單體硅酸在生物分子界面上轉(zhuǎn)化為納米級二氧化硅薄層。在細胞硅化脫水后,二氧化硅薄層鈍化并表現(xiàn)出尺寸選擇性滲透性,不僅防止細胞蛋白浸出或細胞內(nèi)容物被蛋白酶降解,輔助蛋白質(zhì)組信息的保留,而且也為細胞酶促反應小分子提供通路,可用于高穩(wěn)定性的酶反應器。長期室溫存儲后,脫水硅化細胞的二氧化硅可以被蝕刻去除,其生物分子的可及性和功能性可以完全恢復,這為臨床生物樣品的再次檢測分析提供了可能。
該工作得到了國家自然科學基金(21972047)、珠江人才計劃創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊項目(2019ZT08Y318)和珠江人才計劃青年拔尖人才項目(2019QN01Y314)的資助。
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