研究人员开发了用于高阶原始细胞网络的自排序凝聚层

由人工细胞样区室组装而成的原始细胞网络已被开发用于扩展细胞模拟功能，例如信号处理、蛋白质表达、形态分化和能量收集。

中国科学院化学研究所乔岩研究员、布里斯托大学Stephen Mann教授和北京化工大学林一阳教授领导的研究小组报道了不混溶凝聚层的二元群体可以自发地自我分类成互连的原始细胞网络的微滴。

该研究于 11 月 6 日发表在《自然化学》上。

自组装的原始细胞上层结构以热力学方式组织成线性和支链的形式，具有液晶凝聚层和非结构化微滴的交替序列，其中两个不混溶的液滴彼此粘附。该网络是自排序结构，由局部表面粘附相互作用产生的约束力场中凝聚液滴的表面能最小化驱动。

这两种凝聚层表现出不同的内部结构和顺序，其中液晶液滴有利于蛋白质、多糖、脂质和 ATP 的选择性摄取。相反，由带正电的聚电解质和小分子形成的非结构化凝聚层能够富集核酸。这一特性使原始细胞网络能够在空间上将生化反应定位在不同的隔室中。

另外，液晶凝聚层中预加载的寡核苷酸被转移到相邻的同质结构域中，因为寡核苷酸在接收液滴中的溶解度受到大力支持。

研究人员进一步证明，主客体络合、光异构化和盐诱导溶解可以刺激 原始细胞网络的拓扑重构。

此外，他们利用原始细胞网络从含有蛋白质、多糖、脂质或 ATP 的混合物中分离寡核苷酸。由表面工程凝聚层组成的原始细胞网络能够限制自/自液滴聚结并组装成组织样的二维超结构。

基于凝聚层的原细胞上层结构代表了朝着具有高阶组织和集体功能的人工多细胞集落的自发编排迈出的一步。