据发表在最新一期《自然·通讯》杂志上的一项研究,韩国科学技术研究院(KIST)脑科学研究所团队成功开发出一种可在硅衬底上保持稳定超过50天的人工细胞膜,可按需在硅衬底上制造可调谐和可控的3D细胞形状。
在自然界中,细胞膜具有独特的功能,可保护内部免受外部环境的影响,并通过感知外部化学或物理刺激来与外界交流,就像生命中最精确的生物传感器一样。细胞膜一方面包含与水良好混溶的亲水部分,另一方面包含与水不能很好混溶的疏水部分。它像水龙头一样打开和关闭离子通道,并将物理化学刺激转化为电信号,然后将其传输到细胞。
研究团队开发了一种技术,在硅基板上定期排列数万个直径为8微米的孔,并通过表面处理将特定量的BCP溶液插入每个孔中,然后将其干燥。通过在微流体通道的上板电极和下硅基板之间施加电场,可调谐地创建肥皂泡形、细长椭圆形或细管形BCP双层结构。这个过程导致团队发现了根据溶液浓度和施加的电场频率维持结构的可能性,也提出了一种可自由控制人造细胞膜大小和形状的方法。
通过在三维双层BCP结构的外部填充具有与人体物质相似的弹性和回弹性特性的多孔水凝胶,团队最终创造了一种可保持稳定超过50天的人造细胞膜。