活细胞表面工程
活细胞表面工程是利用化学、生物和/或材料科学方法来调整细胞表面景观并调节细胞功能的策略。人工聚合物不仅能够模拟天然生物大分子结构和功能,也能展示天然大分子难以呈现的生物物理和生物化学线索。用人工聚合物工程化的哺乳动物细胞不仅可以为理解复杂生物系统的组织及其生理功能提供丰富的模型,还可以推进人类细胞和组织的工程在移植、个性化细胞治疗、再生医学、药物递送以及生物传感/生物成像方面的发展。
细胞表面聚合物工程最常见的方法是通过脂质插入、静电吸附和共价键将合成聚合物连接到细胞膜上。然而,天然细胞大分子(如蛋白质、聚糖)和人工聚合物的空间位阻可能导致接枝效率有限。与合成聚合物相比,小单体可以更容易地突破天然大分子的空间屏障,到达细胞表面并进行原位聚合。然而,目前大多数基于聚合物的细胞表面工程方法忽略了移植物位点对工程细胞的影响。考虑到细胞表面明显的空间异质性和复杂的分子组成,迫切需要开发能够将聚合物锚定到特定细胞位点的技术,以使这些聚合物能够准确准确地执行预定义的功能。
位点选择性原位聚合策略
在此,南京大学丁霖教授和南京工业大学王晓剑教授等人报道了一种用于活细胞表面工程的生物位点选择、原位控制的自由基聚合平台。该方法利用代谢标记技术限制聚合物的生长位点,并设计了具有细胞相容性的Fenton-RAFT聚合技术。研究发现,生长在不同位置(聚糖、蛋白质、脂质)的聚合物具有不同的膜保留时间,可对细胞聚糖的识别行为表现出不同的影响。更重要的是,研究还实现了糖单体在细胞膜最外层天然聚糖位点的原位共聚,构建了具有独特识别特性的仿生糖萼(glycocalyx)。相关工作以“Site-selected in situ polymerization for living cell surface engineering”为题发表在Nature Communications。
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