华南理工朱伟教授课题组：基于仿生矿化的细胞

作者：张馨予

华南理工朱伟教授课题组：基于仿生矿化的细胞全蛋白长期稳定储存

2022-03-01 10:52 来源: 小材科研

原标题：华南理工朱伟教授课题组：基于仿生矿化的细胞全蛋白长期稳定储存

近日，华南理工大学生物科学与工程学院朱伟教授联合美国新墨西哥大学C Jeffrey Brinker院士在国际著名期刊ACS Nano（IF=15.881）杂志上在线发表题目为“Robust and Long-term Cellular Protein and Enzymatic Activities Preservation in Biomineralized Mammalian Cells”的研究论文，发展了“Cell Freezing in Amorphous Silica”的技术，实现了室温下对细胞形态，内外部结构及其生物分子功能的长期（以年为单位）、稳定、低成本保存。

在室温条件下长期稳定保存细胞蛋白的结构和功能，由于可以避免低温保存及其相关的冷链问题，对临床生物样品的储存，以及疫苗、传感器和酶反应器的开发都具有重要意义。“Cell Freezing in Amorphous Silica”是一种在室温下长期保存整个哺乳动物细胞蛋白质组结构和功能的强大技术。这一仿生硅化技术利用哺乳动物细胞的蛋白质微环境作为催化框架，将单体硅酸在生物分子界面上转化为纳米级二氧化硅薄层。在细胞硅化脱水后，二氧化硅薄层钝化并表现出尺寸选择性渗透性，不仅防止细胞蛋白浸出或细胞内容物被蛋白酶降解，辅助蛋白质组信息的保留，而且也为细胞酶促反应小分子提供通路，可用于高稳定性的酶反应器。长期室温存储后，脱水硅化细胞的二氧化硅可以被蚀刻去除，其生物分子的可及性和功能性可以完全恢复，这为临床生物样品的再次检测分析提供了可能。

图1. 基于生物矿化的细胞蛋白和酶活性长期稳定储存

该工作得到了国家自然科学基金（21972047）、珠江人才计划创新创业团队项目（2019ZT08Y318）和珠江人才计划青年拔尖人才项目（2019QN01Y314）的资助。