策略可以使科学家能够操作、跟踪和控制细胞行为通过生成大分子在细胞内

计划显示通用策略的活细胞内的聚合

来源:©2019,施普林格自然

科学家已经发现了一种细胞内合成的聚合物通过自由基photopolymerisation使用可以使丙烯酸和甲基丙烯酸单体的生物相容性

英国研究人员已经活细胞内的非天然的聚合物首次使用自由基化学。这项技术提供了一个独特的方式合并与生物合成材料,控制细胞的行为,这可能导致广泛的应用程序包括癌症和其他疾病的新疗法。

自由基通常老化相关的疾病和他们的角色在细胞氧化应激,蛋白质和DNA。限制损伤,细胞产生特定的分子包括围捕自由基的抗氧化剂。这将是预期,产生自由基的细胞就不能成功做出新的聚合物。

“从来没有人证明,细胞内自由基化学可以发生——事实上教条是,细胞防御会阻止这个,”说马克·布拉德利的实验室进行了爱丁堡大学的工作,英国。我们表明,事实并非如此,我们可以做各种各样的聚合物通过自由基聚合的方法。

布拉德利和他的同事尝试了看似不可能的,因为它们对细胞内自由基清除机制的理解。这建议他们,谷胱甘肽等自由基拾荒者——一种强有力的抗氧化剂在活细胞不会做出足够快速淬火所需的必要的自由基聚合反应,并提供一个独特的方式来改变和控制细胞。

相信这是可能的,研究人员开发了他们的聚合技术,首先找到一个方法来生成细胞内自由基。为了做到这一点,他们将cell-friendly剂分子引入到人类细胞培养,当被紫外线产生自由基。接下来,团队介绍了各种生物相容性单体对人类细胞培养。

与细胞吸收剂和单体,研究人员可以使用紫外线来触发细胞内自由基的生产。这些随后与双键反应单体构件引起连锁反应,产生不同的细胞内聚合物取决于所使用的单体。曾经一些聚合物成为荧光,而其他人则成为纳米粒子或改变细胞移动和表现的方式。

的工作代表一个重要一步我们合并的能力的细胞内非生物材料与生物世界,”评论弗兰基罗森调查生物电子学控制细胞诺丁汉大学,英国。“真正让我兴奋的是过多的应用这种方法可以根据细胞内活性材料的组装,从治疗疾病到bioelectronic系统组成的导电聚合物。

布拉德利现在希望找出如果聚合物细胞内改变他们的长寿和肿瘤细胞是否可以被细胞内产生特定的聚合物。“现在这种可能性是巨大的,”布拉德利说。它打开的范围进行新的细胞内化学反应——可能打开一个全新的化学生物学的领域。”