细胞膜是细胞内在的细胞器与外界环境的屏障2023-01-06 08:38:51
细胞膜是细胞内在的细胞器与外界环境的屏障,它最基本的作用就是保持内环境的稳态,确保胞内的各种生化反应有序进行.除此之外, 细胞膜还具有物质运输、能量传递、细胞识别、信息传递、酶促反应等功能,与细胞黏附、分裂、分化、凋亡、坏死等细胞行为息息相关. 这些功能的实现都依赖于细胞膜的结构和各种功能分子.科研工作者利用化学、生物学手段在细胞膜表面引入外源性小分子或材料大分子来改变细胞膜的结构, 产生具有新功能的基团, 从而调控细胞的行为和命运, 这就是细胞表面工程.众所周知, 细胞膜的基本骨架是由磷脂、胆固醇、糖脂构成的可流动脂质双分子层, 蛋白质呈不对称性镶嵌分布在脂双层中,细胞膜的表面还有丰富的聚糖链.如此丰富的体系带来了许多可操作的空间:膜上存在着广泛的反应性官能团,包括胺、硫醇和羰基,为外源分子的共价修饰提供了巨大的机会;磷脂双分子层的结构允许外源型分子通过疏水作用插入细胞膜上,或者通过静电相互作用沉积在细胞表面;特定构象的蛋白和多肽形成的受体和配体也赋予了外源型物质特异结合的能力.目前, 细胞膜修饰策略主要有化学共价交联、疏水插膜修饰、静电吸附沉积、受体配体结合、基因工程、代谢糖工程等. 这些策略在不同的应用中各有优势, 展现出了广阔的发展前景, 并且还产生了多种策略的组合应用以达到更强大的细胞修饰功能。细胞表面工程带来的潜在进展包括输血、干细胞移植、肿瘤治疗、细胞膜成像、胰岛移植、药物的靶向递送、细胞外环境的监测等, 生物医学的各个角落都能找到细胞表面工程方法的影子。
出自《细胞表面工程的策略及应用》作者黄裕乔, 王本.
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