摘要

人工细胞 样群落参与多种化学相互作用模式，但与当地环境的接触极少。最近， 英国布里斯托大学 Mei Li 博士 / Stephen Mann 院士 团队 开发了一种交互式微系统，该系统基于将 一群酶活性半透性蛋白体固定在螺旋水凝胶丝内，以实现信号诱导运动 。

团队 在螺旋形原始细胞丝的一端或两端附加大的单多核苷酸 /肽微胶囊，以产生独立的软微致动器，可感知和处理化学信号以执行机械工作。 不同的易位模式是通过位于螺旋连接器内或附着的微胶囊负载内的协同或拮抗酶反应实现的。

将微致动器安装在棘轮状表面上会产生定向推拉运动。 该 方法为能够利用机械功的基于原始细胞的化学系统开辟了一条途径，并为具有更高水平 操作自主性的软微型物体的工程设计迈出了一步。相关论文以题为 Chemical-mediated translocation in protocellbased microactuators 发表在《Nature Chemistry》上。

嵌入原始细胞的螺旋水凝胶丝的微流体制备

图 1：嵌入原始细胞的螺旋水凝胶丝的微流体制备。

原细胞介导的能量释放和螺旋延伸

图 2：原始细胞介导的弹性行为。

图 3：原始细胞介导的能量释放和螺旋水凝胶长丝伸长。

原始细胞诱导的延伸螺旋丝收缩

图 4：原始细胞诱导的延伸螺旋水凝胶细丝收缩。

确定螺旋的可逆伸长和收缩

图 5：原始细胞介导的螺旋水凝胶细丝可逆收缩。

基于原始细胞的执行器中酶介导的易位

图 6：基于原始细胞的微致动器中酶介导的易位。

独立的、基于原始细胞的微致动器中的内源性传输

图 7：基于原始细胞的微致动器中的内源性传输。

基于上述方法，团队构建了一个集成原始细胞操作

图 8：基于原始细胞的微致动器中的对抗传输模式。

总结

该结果展示了一种设计交互式原始细胞网络 /环境系统的途径，为使用固定微型反应器进行可逆化学机械运动迈出了一步，并为刺激响应软微型材料的工程和内源性控制提供了机会。

参考文献 ：

doi.org/10.1038/s41557-021-00728-9

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