如何在活细胞的细胞核中生长无机功能纳米材料——量子点

《国家科学评论》最近发表了南开大学胡玉思博士、王志刚副教授和庞戴文教授关于活细胞细胞核中量子点合成的研究

在哺乳动物细胞中QDs合成的研究中，发现谷胱甘肽（GSH）处理增强了细胞的还原能力。生成的量子点在细胞内不均匀分布，而是集中在特定区域

通过一系列实验，证实了这个区域确实是细胞核。胡博士说：“这真是太神奇了，简直难以置信。”

胡博士和他的导师庞教授试图阐明细胞核中量子点合成的分子机制。研究发现，谷胱甘肽具有重要作用。细胞核上有一种GSH转运蛋白Bcl-2，它将GSH大量转运到细胞核中，增强细胞核内的还原能力，促进Se前体的产生

同时，谷胱甘肽还可以暴露蛋白质上的巯基，为镉前体的产生创造条件。这些因素的结合最终使细胞核中大量合成量子点成为可能

庞教授表示：“这是一个令人兴奋的结果；这项工作在亚细胞水平上实现了活细胞中量子点的精确合成。合成生物学领域的研究主要集中在通过反向遗传学合成有机分子的活细胞。

”我们很少看到无机功能材料的活细胞合成。我们的研究不涉及复杂的基因修饰；它仅通过调节细胞内GSH的含量和分布，就可以在细胞器中实现无机荧光纳米材料的靶向合成。这解决了合成生物学在合成无机材料方面的不足。“

虽然细胞中有机材料的合成在生物合成领域仍然占主导地位，但这项研究无疑为合成生物学中无机材料的合成铺平了道路。

庞教授说：“我们的每一项进步都是一个新的起点。”。我们坚信，在不久的将来，我们可以利用细胞合成在特定的细胞器中生产纳米药物，甚至纳米机器人。此外，我们可以将细胞转化为超级细胞，使它们能够做出难以想象的事情。