人類細(xì)胞首次實現(xiàn)可控可逆變透明:
據(jù)英國《自然·通訊》雜志2日發(fā)表一項生物技術(shù)研究,一個美國研究團隊稱,首次在實驗室內(nèi)成功將人類細(xì)胞可控、可逆地變成透明。這一成果有助于開發(fā)材料科學(xué)和生物工程的獨特生物光子工具,并極大推進人類對多種生物系統(tǒng)的透徹理解。
盡管自然界許多動物出于隱藏目的,已經(jīng)進化出可受自身控制的透明度,但是迄今為止,對于活的人類細(xì)胞和組織的動態(tài)(即可控和可逆的)透明性的發(fā)展,仍然難以捉摸。
科學(xué)家們已知有許多頭足類動物能夠改變其皮膚傳播、吸收和反射光的方式,實現(xiàn)偽裝的目的。譬如,雌性乳光槍烏賊就可以通過這種機制,將外套膜從近乎透明的顏色變成白色以躲避攻擊。不論是哪種情況,這個過程都是通過一系列白色素細(xì)胞來控制的,白色素細(xì)胞包含的反光蛋白質(zhì)能夠改變細(xì)胞的光學(xué)性質(zhì)。
此次,美國加州大學(xué)歐文分校研究人員阿隆·格羅德斯基及其同事,受頭足類動物的適應(yīng)性皮膚細(xì)胞的啟示,并從其結(jié)構(gòu)和功能中汲取靈感,著手設(shè)計并改造了人類細(xì)胞。這些細(xì)胞包含可重構(gòu)的基于蛋白質(zhì)的光子結(jié)構(gòu),能夠有控制地、可逆地變?yōu)橥该鳌?/p>
研究團隊選擇的是人類胚腎細(xì)胞,通過改造使它們表達(dá)乳光槍烏賊外套膜中的反光蛋白質(zhì)A1。之后,他們研究了表達(dá)該蛋白是否影響人類胚腎細(xì)胞與光的互作,以及這些性質(zhì)是否可控。他們在實驗室使用不同濃度的氯化鈉溶液,改變了工程細(xì)胞的透明度。
透明化可以讓科學(xué)家們對細(xì)胞中的每一個細(xì)微之處都精確觀察,而可控、可逆的掌握這一變透明過程,將對細(xì)胞內(nèi)部動態(tài)過程有更深刻的了解。研究人員總結(jié)表示,他們的最新成果將能更加清晰地顯示活細(xì)胞和活組織內(nèi)部所有的發(fā)生過程,并通過這一步加深科學(xué)家們對于各種生物系統(tǒng)的認(rèn)識。
總編輯圈點
當(dāng)細(xì)胞可以變透明,人類也終于能更清晰地將這小東西看仔細(xì)。實際上,研究人員一直致力于探索生物體的精細(xì)結(jié)構(gòu),以便更好地了解細(xì)胞的生理病理過程。此前,科研人員也實現(xiàn)過組織器官的透明化,但可控可逆地透明化,還是頭一遭。這相當(dāng)于科研人員給細(xì)胞裝上了某種開關(guān),能夠一鍵切換細(xì)胞狀態(tài)。而且,它也是一項從自然界吸取靈感的研究??蒲腥藛T學(xué)習(xí)了烏賊的變色機制,著手改造人體細(xì)胞。自然界里果然臥虎藏龍,處處藏著閃耀著智慧光芒的“導(dǎo)師”。
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