本报杭州4月14日讯 (记者 张冬素 应建勇 通讯员 周炜) 鸡蛋是个卵细胞,它有壳,其他细胞能否也加层壳?受鸡蛋壳的启发,浙江大学理学院化学系教授、长江学者唐睿康领导的课题组创造性地给酵母细胞穿上了一件类似于“蛋壳”的衣服,既延长了细胞的寿命,又使其抵御住天敌的入侵。
记者今天从浙大获悉,该研究引起国际科学界和新闻界的关注,国际知名刊物《应用化学·国际版》发表了课题组题为《具有人工矿化外壳的酵母细胞:用仿生矿化的方法保存和改变细胞》的研究论文,路透社、《新科学家》等多家媒体也对这项研究成果进行了报道。英国著名期刊《化学世界》在报道中说:“给细胞穿衣服的方法是一个有趣的创意,对细胞的保存和传输具有重要意义。”
唐睿康说,鸡蛋壳是典型的生物矿化现象,为什么不运用生物矿化原理,给其他细胞也穿上个类似蛋壳的外衣、延长细胞在常温下的寿命呢?于是,他们开始了这一从未有人涉足过的有趣研究。
给细胞穿“外衣”的过程只要短短几分钟。课题组把表面涂有聚丙烯酸酯的酵母细胞放入富含磷酸钙的溶液中,聚丙烯酸酯能充当诱导剂,促使溶液中的磷酸钙在细胞表面沉积,并形成均匀的一层如鸡蛋壳般的“外衣”。穿上这件“外衣”后,酵母细胞就进入休眠状态,当需要这个细胞“工作”时,再用弱酸进行溶解或用超声波脱掉“外衣”,让细胞“苏醒”,恢复到原来正常的状态和功能。
他们在实验中惊奇地发现,穿了“蛋壳”的酵母细胞在常温的水中,1个月后有85%还活着,而在同样的时间和同样的放置条件下,没有“蛋壳”的酵母细胞80%已死亡。加上这层壳就如给细胞穿上了件盔甲,使细胞抵御外敌的入侵。科研人员把细胞放进酵母细胞的天敌溶菌酶的溶液中,3小时后没有壳的酵母细胞基本上死光,而有“蛋壳”的酵母细胞85%还存活。
在唐睿康的电脑里,我们看到了穿上“蛋壳”、看上去表面有一层毛绒绒的酵母细胞。唐睿康笑着说,现在给细胞穿的这件“衣服”还比较粗糙,只是一层“麻布”,以后还要给细胞穿上各种质地更好的服装,让这些壳包得更严密。
唐睿康介绍说,课题组还在“鸡蛋壳”上掺杂纳米磁性颗粒,使得酵母细胞在磁场的驱动下进行定点运动。如果能让带壳的细胞应用于临床治疗,医生就可以想让细胞“走”到哪儿就到哪儿,等它到了定点位置后再把它的壳“敲破”,让它“出来”治病。对自己的这一成果,唐睿康的评价很客观实在:现在只是推开了一扇研究的大门,着重于化学方面的研究,希望有更多生物、医学等领域的科学家加入到这个研究中,让这一研究成果造福人类。