细胞间的交流行为在自然界中十分常见,比如细菌间的群体感应行为、真菌间的交流、微生物与宿主细胞间的交流、真核生物细胞间的物质或信号交流等。利用人造细胞来模拟细胞间的物质传递、信号传导等功能具有重要的意义。本研究利用声波辐射力制备了人造细胞阵列及人造细胞/真实细胞异质阵列,通过改变压电陶瓷的共振频率和声场的类型,可以得到不同种类(一维、二维正方形、二维长方形、二维三角形)的人造细胞阵列,并且能够控制节点上人造细胞的个数;通过控制声场的开关,还可实现一维阵列与二维阵列间的动态转换。利用该法将人造细胞与真实细胞(肝癌细胞、大肠杆菌)固定在同一节点上研究它们之间的交流。人造细胞中产生的H2O2可以扩散到其周围的肝癌细胞,将肝癌细胞杀死;人造细胞中释放的IPTG分子能够诱导其周围大肠杆菌中绿色荧光蛋白(GFP)的表达。该方法为异质阵列的构建提供了良好的平台,为人造细胞等合成生物学研究领域的高通量研究提供了新的机遇。此项研究成果的新颖性和重要性得到审稿人的充分肯定及高度评价。

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