近日，唐盛教授課題組在材料科學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Advanced Materials（自然指數(shù)期刊，中科院一區(qū)，影響因子27.4）上發(fā)表題為“Embedding Carbon Nanotubes in Artificial Cells Enhances Probe Transfer”的高水平研究論文。論文第一作者為我校碩士研究生吳俊雯，環(huán)化學(xué)院李賢基教授、唐盛教授為該文聯(lián)合通訊作者，該成果首次以碳納米管（CNTs）作為人工通道用于增強(qiáng)細(xì)胞間分析化學(xué)信號探針的轉(zhuǎn)導(dǎo)和傳遞。

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細(xì)胞間的信號傳感、傳輸和交流是推動建立分析化學(xué)新方法的前沿關(guān)鍵技術(shù)，其挑戰(zhàn)在于跨膜阻礙和干擾限制了傳感探針的跨膜傳輸。本研究中，作者構(gòu)建了基于人造細(xì)胞（ArtifCell）的信號探針傳遞增強(qiáng)傳感策略，巧妙地將CNTs嵌入脂質(zhì)膜（ArtifCell@CNTs），其獨特性能可作為人工信號傳輸通道，促進(jìn)細(xì)胞間信號探針傳輸與傳遞。CNTs的嵌入增強(qiáng)了ArtifCell和靶細(xì)胞之間的探針傳輸，細(xì)胞融合過程加快，離子和信號的傳遞增強(qiáng)。該傳輸過程符合動力學(xué)一級和二級反應(yīng)模型。分子模擬數(shù)據(jù)顯示，ArtifCell@CNTs勢能隨時間推移逐漸變?nèi)?，ArtifCell@CNTs與細(xì)胞之間的離子交換率提高。研究團(tuán)隊利用該傳感器作為microRNA傳感工具，驗證了直接準(zhǔn)確定量檢測真實血清樣本中l(wèi)et-7a的能力。該ArtifCell@CNTs策略巧妙地解決了信號分子和離子從溶液傳遞到細(xì)胞的挑戰(zhàn)，使活細(xì)胞中靶標(biāo)的快速檢測和可視化成為可能。這些發(fā)現(xiàn)推動了傳感分析技術(shù)在分子層面的革新，為人造細(xì)胞在復(fù)雜生理研究中的生物分析和生物傳感成像開辟了潛在的應(yīng)用。