2021年6月11日
杜克大学的生物医学工程师已经证明了一种被称为半互穿聚合物网络(sIPNs)的交织复合材料可以由活细胞产生。欧洲杯足球竞彩这种方法可以使这些多用途材料在生物上更兼容生物医学应用，如延时药物输送系统。欧洲杯足球竞彩
该研究在6月8日在线在线出现在线自然通讯．
Sipns的概念已经存在超过100年，已用于汽车部件，医疗器械，模塑化合物和工程塑料。一般思想是一种或多种聚合物，以使其围绕另一个聚合物支架组装，使得它们变得互锁。即使聚合物没有化学键合，它们也不能被拉开并形成具有大于其简单和其部件的性能的新材料。
生产sipn的传统方法通常包括生产称为单体的组成部分，并在适当的化学条件下将它们混合在一起，以控制它们的组装成大型网络，这一过程称为聚合。
“当它有效时，它是一个奇妙的平台，可以将不同的功能融入生物医学或环境应用的自组装层中，”杜克大学生物医学工程教授尤凌冲说。“但这个过程往往不像你想的那样具有生物兼容性。所以我们想，为什么不用活细胞来合成第二层，使它尽可能具有生物相容性——”
在这篇新论文中，前尤氏实验室博士后、现为深圳合成生物学研究所副教授的戴卓军(音译)使用了该实验室多年来开发的一个名为“群体机器人”的平台来实现这一目标。
群体是活细胞，被编程为在其墙壁内产生生物分子，然后爆炸一旦它们的人群达到一定的密度。在这种情况下，它们被编程为产生称为弹性蛋白的多肽（ELP）的单体，与称为Spytag和避免的功能特征融合。这两个分子结构形成锁定和关键系统，使ELP在混合时自组装成聚合物链。随着它们的生长，这些聚合物与含有细胞的聚合物微胶囊缠结，以形成SiPN。
每个单体可以包含多个SpyTags或spycatcher，也可以与产生读数或具有特定功能的蛋白质融合。这有点像用许多小符咒手镯做一个铁链栅栏，有足够的空间放扣子和符咒。
研究人员首先对细胞进行编程，使其充满荧光蛋白，以证明该系统可以将它们锁定在合适的位置。在那次成功的演示之后，他们将注意力转向用他们的新发明设计一个有用的药物输送系统。
“你可以用任何你想要的功能来替代荧光标记，”说你。“我们决定接触抗生素，因为这是我们实验室的另一个重点。”
β -内酰胺类抗生素，如青霉素及其衍生物，是世界上最常用的抗生素之一。它们也经常被过度使用，并会产生负面影响，比如破坏生活在我们肠道内的天然微生物群。
为了展示其新的细胞内锡普斯可能有用的一种方式，研究人员用β-内酰胺酶填充可粘附剂的斑点，这可以降解β-内酰胺抗生素。通过将新官能化的SiPns注入小鼠，研究人员显示平台可能会慢慢释放否则的短寿命的保护分子，以帮助小鼠的肠道微生物物抵御抗生素的负副作用。
“没有人用生活细胞作为工厂，以便以前的Sipns实时生产单体，”说你。“原理证明演示表明，我们不仅可以用活细胞制造这些类型的功能材料，而且它们可以展示与医学相关的功能。”欧洲杯足球竞彩
This research was supported by the National Key Research and Development Program of China (ZD: 2018YFA0903000, ZD: 2020YFA0908100, LD: 2019YFA09006700), the U.S. Army Research Of-ce (LY: W911NF-14-1-0490), the National Institutes of Health (LY: 2R01-GM098642, 1RO1AI25604), a David and Lucile Packard Fellowship (LY), Shenzhen Peacock Team Project (ZD: KQTD20180413181837372), and the National Natural Science Foundation of China (ZD:32071427, LD: 31971513).
来源：https://www.duke.edu/