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南大丁霖/南工大王曉劍《自然?通訊》：活細(xì)胞表面，原位聚合
  發(fā)布日期：2023-11-22

活細(xì)胞表面工程

活細(xì)胞表面工程是利用化學(xué)、生物和/或材料科學(xué)方法來(lái)調(diào)整細(xì)胞表面景觀并調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的策略。人工聚合物不僅能夠模擬天然生物大分子結(jié)構(gòu)和功能，也能展示天然大分子難以呈現(xiàn)的生物物理和生物化學(xué)線索。用人工聚合物工程化的哺乳動(dòng)物細(xì)胞不僅可以為理解復(fù)雜生物系統(tǒng)的組織及其生理功能提供豐富的模型，還可以推進(jìn)人類細(xì)胞和組織的工程在移植、個(gè)性化細(xì)胞治療、再生醫(yī)學(xué)、藥物遞送以及生物傳感/生物成像方面的發(fā)展。

細(xì)胞表面聚合物工程最常見(jiàn)的方法是通過(guò)脂質(zhì)插入、靜電吸附和共價(jià)鍵將合成聚合物連接到細(xì)胞膜上。然而，天然細(xì)胞大分子（如蛋白質(zhì)、聚糖）和人工聚合物的空間位阻可能導(dǎo)致接枝效率有限。與合成聚合物相比，小單體可以更容易地突破天然大分子的空間屏障，到達(dá)細(xì)胞表面并進(jìn)行原位聚合。然而，目前大多數(shù)基于聚合物的細(xì)胞表面工程方法忽略了移植物位點(diǎn)對(duì)工程細(xì)胞的影響。考慮到細(xì)胞表面明顯的空間異質(zhì)性和復(fù)雜的分子組成，迫切需要開發(fā)能夠?qū)⒕酆衔镥^定到特定細(xì)胞位點(diǎn)的技術(shù)，以使這些聚合物能夠準(zhǔn)確準(zhǔn)確地執(zhí)行預(yù)定義的功能。

位點(diǎn)選擇性原位聚合策略

在此，南京大學(xué)丁霖教授和南京工業(yè)大學(xué)王曉劍教授等人報(bào)道了一種用于活細(xì)胞表面工程的生物位點(diǎn)選擇、原位控制的自由基聚合平臺(tái)。該方法利用代謝標(biāo)記技術(shù)限制聚合物的生長(zhǎng)位點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了具有細(xì)胞相容性的Fenton-RAFT聚合技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)在不同位置（聚糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)）的聚合物具有不同的膜保留時(shí)間，可對(duì)細(xì)胞聚糖的識(shí)別行為表現(xiàn)出不同的影響。更重要的是，研究還實(shí)現(xiàn)了糖單體在細(xì)胞膜最外層天然聚糖位點(diǎn)的原位共聚，構(gòu)建了具有獨(dú)特識(shí)別特性的仿生糖萼（glycocalyx）。相關(guān)工作以“Site-selected in situ polymerization for living cell surface engineering”為題發(fā)表在Nature Communications。

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