光活化聚合方法为细胞内应用开辟了新的可能性

Synthetic polymers play a crucial role in cell biology, serving as delivery vehicles for DNA and drugs, acting as fluorescent probes for cellular sensing, functioning as bioinks for tissue engineering, and mimicking biological functionality (e.g., artific

合成聚合物在细胞生物学中起着至关重要的作用,充当DNA和药物的递送载体,充当细胞传感的荧光探针,充当组织工程的生物墨水,并模仿生物功能(例如人工抗原呈递细胞)。然而,由于复杂的细胞内条件会阻碍或抑制这种反应,在细胞内环境中合成聚合物仍然具有挑战性

今年早些时候,中国科学院深圳先进技术研究所(SIAT)的耿瑾教授的团队详细介绍了两种利用光刺激进行细胞内聚合的创新方法,用于生物医学应用。研究结果发表在《自然协议》上

在这项研究中,研究人员通过将高度生物相容性的单体引入活细胞并使用光活化,证明了聚合反应的启动,如可逆加成-断裂链转移或自由基聚合

他们发现,光引发可以对聚合过程进行精确的空间和时间控制,具有快速的反应动力学和良好的生物相容性。具有各种结构的大分子聚合物的合成可以在几分钟内完成(通常为5-10分钟,具体取决于波长),从而最大限度地减少细胞压力并避免细胞内容物的变性

与替代方法相比,所提出的方法有可能调节各种细胞功能,包括运动、分化、增殖和细胞间相互作用,使其成为治疗干预的有前景的途径

该协议文件总结了实现细胞内聚合的两种方法的技术细节:通过自由基的常规光聚合和光诱导的电子/能量转移可逆加成-断裂链转移聚合。它还为His标记的细胞内聚合物的合成和分离提供了指导

耿教授说:“在细胞内生产定制功能聚合物的能力使我们更接近先进的治疗策略和创新的生物成像方法。”。“我们的研究可能代表生物医学领域的一个迷人的前沿,为未来的发展带来巨大的希望。”