科学家开创了用合成细胞创造可编程人造组织的先河

科学家们创造了新的人造组织，模仿活组织的一些复杂特征和能力，为医学、软机器人和微工程的空前进步铺平了道路。布里斯托大学领导的突破发表在 Advanced Materials 上，报告了第一种生产任何形状和复杂内部结构的厘米大小的人造组织的方法。

从培养皿中取出的含有三角形原细胞材料的浮动模具照片，边长为 1.0 厘米。图片来源：Pierangelo Gobbo 博士和 Agostino Galanti 博士

由该大学化学学院的 Pierangelo Gobbo 博士领导的一个团队开发了这项新技术，并用它将数百万个称为“原始细胞”的粘性合成细胞组装成能够相互交流以及与外部交流的人造组织。环境。以前，原始细胞是单独使用的，但科学家们发现，当细胞组合成一组形成原始细胞材料时，它们会相互作用并显示出先进的能力。

这种称为“浮动模具技术”的创新方法使该团队能够创建任何尺寸和形状的独立原细胞材料。它还通过精心排列不同类型的原始细胞，促进了图案化和分层的原始细胞材料的组装。

然后，该团队专门对包含该材料的原始细胞的行为进行了编程，以便当化学物质波进入环境时，原始细胞会一起响应，并且可以从它们的集体反应中提取重要的物理和化学信息。例如，这可能会导致一种研究药物如何在活组织内移动和分布的新方法。

该团队表示，未来有可能将原始细胞材料移植到器官上以提供靶向治疗，或者使用这些人造组织作为类器官来密切复制 体内 环境以进行药物筛选和减少动物试验。这些组织还可用于组装由环境中可用的化学物质驱动的下一代软机器人。

主要作者 Agostino Galanti 博士说：“这些令人兴奋的突破将合成细胞提升到一个新的水平，预示着广泛行业的重要新潜力。我们的原始细胞材料坚固、在水中稳定，并且还能够将单个原始细胞的特殊属性与它们在组合在一起形成群体时所具有的新增强能力相结合。”

布里斯托尔大学副校长研究员兼该项目的首席研究员 Pierangelo Gobbo 博士补充说：“将原始细胞受控组装成具有新兴生物传感能力的厘米大小的原始细胞材料是前所未有的，代表了迈向该项目的一个重要里程碑。构建完全自主和自适应的人造组织。我们的下一个目标是提高我们原细胞材料的生化能力和自主水平，以针对组织工程、个性化治疗、药代动力学、微生物反应器技术和软机器人技术的重要应用。”

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