多种细胞相互作用模型新成果

【字体: 时间:2009年11月17日 来源:生物通

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  来自中科院上海生化所,国家纳米科学中心的研究人员在建立体外多种细胞-细胞相互作用模型研究方面取得重要进展。研究结果发表在近期的《Angew. Chem. Int. Ed.》(2009, 48, 8303-8305) 上。

  

生物通报道:来自中科院上海生化所,国家纳米科学中心的研究人员在建立体外多种细胞-细胞相互作用模型研究方面取得重要进展。研究结果发表在近期的《Angew. Chem. Int. Ed.》(2009, 48, 8303-8305) 上。

领导这一研究的是蒋兴宇博士,前者1995年在中国科学院上海药物研究所取得博士学位,2005年入选中科院“****”(“引进国外杰出人才”),2005年9月回国到中国科学院成都生物研究所工作。现任中国科学院成都生物研究所天然产物研究中心研究员,博士生导师。后者2004获得美国哈佛大学化学博士学位。其后在哈佛大学从事博士后研究。在哈佛期间师从George Whitesides。2005年开始在国家纳米科学中心工作,被聘为研究员、博士生导师,入选中科院“****”。

细胞生物学研究正在从对单种细胞的观察和研究,发展到对两种甚至多种细胞相互作用的观察和研究,因此建立体外多种粘附细胞-细胞相互作用模型成为细胞生物学发展的迫切需要。

在这篇文章中,研究人员利用表面化学和微流控技术,通过选择性修饰基底的表面和控制自组装单层膜的扩散,实现了在同一基底上对多种细胞中任意一种或多种细胞的操纵。以两种细胞相互作用为例,我们可以固定两种细胞生长在各自区域,彼此不接触而通过可溶性细胞因子实现相互作用,我们称为第一种类型的细胞-细胞相互作用;也可以固定一种细胞,释放另一种细胞,观察被释放细胞在固定种类细胞作用下的迁移和生长,我们称为第二种类型的细胞-细胞相互作用;还可以将固定的两种细胞通过电化学解吸方法全部释放,观察两种细胞在迁移过程中彼此的相对运动和生长,我们称为第三种类型的细胞-细胞相互作用。另外,通过设计折线形微流孔道我们可以改变两种细胞间距,有利于观察距离对细胞相互作用的影响。

与现有方法相比,该方法简便易行,有利于在生物学实验室普及;此外,由于硫醇分子在PDMS印章下面扩散可以使细胞外基质形成清晰的边界,该技术在表面工程、生物学检测、微加工等领域具有潜在的应用价值。

之前蒋兴宇博士研究组有关可逆控制细胞黏附被Nature China选为突出科学研究成果。细胞黏附是重要的生理过程,几乎所有多细胞生命体的细胞都是依赖于在表面的黏附而进行其正常的生理活动。研究人员利用两种不同波长的光(紫外光和可见光)照射偶氮苯,偶氮苯会发生可逆的光致异构变化,因此,偶氮苯的光致异构性质可以用来可逆地控制细胞在表面黏附。

这些研究成果对于科学家们了解细胞活动的机制,发展细胞动力学研究具有重要的意义。

(生物通:万纹)

原文摘要:

Patterning Mammalian Cells for Modeling Three Types of Naturally Occurring Cell–Cell Interactions

附:

蒋兴宇

1999年在美国芝加哥大学取得化学学士,于2004获得美国哈佛大学化学博士学位。其后在哈佛大学从事博士后研究。在哈佛期间师从George Whitesides。2005年开始在国家纳米科学中心工作,被聘为研究员、博士生导师,入选中科院“****”。

研究工作包括:1) 用有机化学、高分子材料、表面化学、和微纳米结构等技术控制蛋白质和细胞与固体表面的相互作用;并用这些技术来研究细胞在固体表面粘附、单个细胞在表面分化和移动的一些基本问题。最近还进行了模式组织的研究工作,构建体外的多种细胞的培养体系。2) 用微流控进行高通量的药物检测、高效的疾病诊断(如人类免疫缺陷病毒和癌症的早期诊断)等以生化传感为中心的应用领域。3) 非常规的方法制备微纳米结构及其生化应用。4)纳米颗粒在生化检测的应用。

最近几年发表论文20多篇,共被引用900多次,并有多项专利申请。

 

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