化学家英国开发出一个新的人工系统 仿生转机信号使用合成细胞磷素双层中的膜分解分子传感器,细胞外的红色信号可产生放大荧光响应
transmbrane信号移植过程传递外细胞信号跨细胞膜,引起细胞内部响应信号移植无处不在自然界中并在许多生物系统中起关键作用典型地说,细胞约束蛋白质行为受体识别电素后,即生成细胞内信号信号常激活数位电源 放大原创信号
复制人工系统交换信号一直是科学界的一个长期挑战早期解决办法包括跨细胞膜运输离子,穿戴薄膜渗透笼子,或制造人工通道,作为隔膜通道增强细胞内响应而不将化学物运遍膜则更具挑战性思想是告诉细胞内部外部环境发生的一切, 但不从外部环境允许任何东西进入细胞内部,克里斯托弗杭特剑桥大学澳门万博公司物特征分输入输出加信号放大是生物系统信息处理的一个关键部分
科学家开发了各种人工信号传导系统来应对这一挑战,但杭特研究组的突破最先使用外部变异信号澳门万博公司新系统特征微博 由两种类联头类组成关键点是,该分子短于脂质双层厚度,这意味着内头组不能置入囊中,而外部头组则置出囊外,反之亦然。两组可绑定不同类型金属离子,但由于转基因分子太短无法跨全双层,只有一个头组可同时绑定金属离子-这创建开关/开关
离岸状态外外部头组绑定卷卷外铜离子铜处于+2氧化状态,强绑外部头组将传感器分子定位启动系统时必须引入信号吸附物 — — 更常见化维他命C — — 添加到外细胞环境运行电子源,将铜从+2减为+1氧化状态减铜对外部头组比较不利,因此传感器分子现在可自由跨双层移动内部头组伸入卷内时,它与镉离子绑定,一旦绑定,系统即处于状态由此生成的镉复合体催化池内一个ester基质水解以提供荧光产品传感器分子传递细胞外添加维他命C况且,由于镉综合体是催化剂,它能流解多分子串,因此它放大信号像生物系统一样重新关机 简单加铜二号系统 将传感器分子拉回外部位置 并关闭镉催化剂
受控
使用传感器分子跨膜受自然启发,但合成系统独有生物系统为纳米技术提供重要线索 并用合成系统实现第一信号系统 直接复制生物中使用信号蛋白方法不要求膜覆盖分子,但使用传感器分子跨双层膜运动,结果更容易控制
系统异常使用氧化触发简单但次要控制特征:可逆反变二维信号促进人工细胞内化学上无关长效催化函数强纳森Clayden分子通信设备专家 英国布里斯托尔大学开通建立生物正交信号系统的可能性 并行生物细胞固有系统
Thomas Schrader系统研究方法控制生物过程 杜伊斯堡大学-艾森人工信号移植领域尚处于萌芽阶段,但极有可能进行引人入胜生物实验 — — 最终目标是与活细胞通信。
杭特研究组希望开发未来系统 不同细胞可响应不同正交输入
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