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活体细胞成功实现表面重塑
４年前，Ｂｅｒｔｏｚｚｉ和加州大学伯克利分校一位化学教授发明了一种人为介入细胞表面的方法，能够控制细胞表面的糖参与改性化学反应，这一著名的反应被称为“施陶丁格捆绑”。
这一技术使得科学家能够在不破坏活细胞生物环境的前提下，在活细胞表面附加各种标记。这对于细胞反应的基础研究以及未来开发向合成材料和器件中植入细胞的技术都是非常有价值的。
“这项技术是史无前例的，利用它改造活动物细胞，可以仅仅通过化学反应实现而不造成生理损害，” Ｂｅｒｔｏｚｚｉ接受媒体采访时说，“它同时也是个巨大的挑战，因为活的动物是一个极其复杂的‘反应容器’。”
要在活细胞体内成功实现细胞表面改造，关键在于引入一个“生物正交反应”，也就是向细胞表面人为引入的化学反应必须能在暖湿的生理环境中发生，具有高度的选择性，同时又不能产生有害的生物效应。
“施陶丁格捆绑”满足了所有上述要求。该反应在叠氮化物官能团（一族含３个氮原子的化合物）和磷化氢（含一个磷原子的分子）之间产生。这两种物质都没有生理毒性，事实上它们都是一些药物的有效成分。按照Ｂｅｒｔｏｚｚｉ设计的实验方法，两种物质在生理条件下迅速产生反应，并且反应产物十分稳定。
实验的巧妙之处在于使“施陶丁格捆绑”中的一半——叠氮化物显现到细胞表面上。研究人员向老鼠腹部注射了一种低聚糖前体——其中包含具有叠氮化物官能团的硅铝酸。结果在老鼠的脾脏和其他一些器官中发生了反应，细胞产生了大量硅铝酸糖，在细胞表面出现了很多叠氮化物。
“施陶丁格捆绑”中的另一半——磷化氢则可以附着到各种标记物上。Ｂｅｒｔｏｚｚｉ介绍说，“正电子Ｘ射线断层影像能够捕捉的放射化学试剂、核磁成像需要的磁性分子、具有独特光学性质的纳米晶体等都可以制成磷化氢标记。可以将这样的标记物注射到器官中，找出那些具有特定糖基化形式的癌细胞或炎症细胞。”因此，“施陶丁格捆绑”在非侵入性成像领域将大有用武之地。
除了诊断和治疗方面的应用潜力，“‘施陶丁格捆绑’也将是利用化学反应对活动物进行生物学研究的‘一柄利器’。” [标签:content1][标签:content2]
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作者:admin@医学,生命科学 2011-02-13 05:14
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