美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，使用硅和脂肪層的納米級網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹細(xì)胞，可以使細(xì)胞在化工制造和傳感器中存活更長的時(shí)間。這樣工作發(fā)表在7月21號的《Science》上。

    科學(xué)家們一直在嘗試把細(xì)胞整合在儀器中。通常的方法是使用硅膠對細(xì)胞封裝，但是當(dāng)硅膠干了之后，壓力會殺死細(xì)胞。

    作為另一種選擇，Sandia國際實(shí)驗(yàn)室和新墨西哥大學(xué)的材料學(xué)家JeffBrinker和他的同事們使用細(xì)胞來引導(dǎo)形成出幫助它們存活的包裹層。他們把細(xì)胞放入溶解了硅的磷脂（一種組成細(xì)胞膜的重要脂肪化合物）中。細(xì)胞很快在表面形成一個(gè)由水和脂類組成的約2微米厚的殼層。在這之外，納米級厚的硅和脂類在細(xì)胞外交替形成了一個(gè)1至2微米厚的包裹層。

    水和脂類組成的殼作為一個(gè)營養(yǎng)的環(huán)境可以幫助細(xì)胞存活，而且可以防止細(xì)胞接觸電化學(xué)性質(zhì)對細(xì)胞有害的硅。同時(shí)，硅和脂類層能夠抵抗細(xì)胞隨著硅膠變干而受到的壓力。

    研究發(fā)現(xiàn)，使用傳統(tǒng)的硅包裹的方法，細(xì)菌和酵母細(xì)胞只能夠存活幾個(gè)小時(shí)，但是使用這種納米包裹層的方法，它們能夠存活幾個(gè)星期。

    這些包圍細(xì)胞的包裹層允許小分子滲透，這一性質(zhì)使它們能夠應(yīng)用于基于細(xì)胞的傳感器中。例如，Brinker和他的同事們就發(fā)現(xiàn)，當(dāng)遇到一種特殊的糖類時(shí)，在支架中的遺傳改良酵母細(xì)胞會產(chǎn)生一種熒光蛋白。

    研究人員還發(fā)現(xiàn)可以在這些細(xì)胞周圍的包裹層中插入其他成分，例如，他們發(fā)現(xiàn)包被脂類的金或硒化鎘納米晶體會吸附在細(xì)胞表面。這些號稱“量子點(diǎn)”的成分有非常好的熒光性質(zhì)，可以作為細(xì)胞傳感器的讀出裝置來研究疾病發(fā)作、治療狀態(tài)或藥物反應(yīng)。

    Brinker和他的同事們還發(fā)現(xiàn)可以向包裹層中插入DNA。這提供了一種幾乎100%有效的基因改良方法，相比之下其他的如利用電場和加熱的方法不僅效率低還可能會損傷細(xì)胞。他們接下來的研究將集中在哺乳動物細(xì)胞和一些通常生活在冷、熱等極端環(huán)境的細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)上，來拓展這種細(xì)胞傳感器的應(yīng)用范圍。