工程粘附使细菌的程序化自组装成为可能

2022年1月5日整理发布：中国科学院深圳先进技术研究院(SIAT)的研究人员报告了通过工程粘附进行细菌种群的程序自组装。

该研究于 12 月 21 日发表在《自然化学生物学》上。

工程生命材料 (ELM) 可以作为功能材料，重现自然生命系统的理想特性。ELM 最吸引人的特性之一是自我修复，因为生物膜的封装细胞可以随着时间的推移自我再生和修复材料。

理论上，这种自我修复过程是由细胞生长引起的，需要数小时。然而，在涉及柔软且贴合设备的应用中，愈合过程需要在几分钟内发生，这显然比细胞周期快得多。

先前的研究报告了通过结合非共价相互作用(例如氢键)来设计快速自愈材料。受这一策略的启发，来自 SIAT 的科学家们试图用非共价结合基团对每种细菌进​​行功能化，以通过将细菌粘附在一起来产生宏观的活功能材料。

此前，David S. Glass 等人。开发了一种基于外膜锚定纳米抗体 (Nb)-抗原 (Ag) 对的合成细菌细胞 - 细胞粘附工具箱。

使用这个工具箱，该团队设计了细胞以在其表面展示纳米抗体或抗原，并在液体培养物中分别培养这些细胞。大量混合这两个种群产生可加工的宏观材料，称为“细菌粘附的活组装材料”(LAMBA)。

LAMBA 表现出比单个细胞(Nb 细胞或 Ag 细胞)更好的机械性能和可加工性，并且可以采用多种工程方法来制造宏观或微观物体。

通过在细胞外和细胞内对 LAMBA 进行功能化，该材料能够通过混合酶 - 无机顺序催化降解有机磷农药或通过利用细胞外 - 细胞内生物转化合成海藻糖。

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