新型纳米酶成功用于单个活细胞包裹及保护

　　动态调控细胞与胞外基质以及细胞间的相互作用对以细胞为基础的免疫治疗及组织工程修复等具有重要意义。中国科学院长春应用化学研究所曲晓刚研究团队在细胞捕获/释放和细胞交流领域开展系列工作,包括利用生物智能响应体系用于细胞黏附行为调控(Angew. Chem. Int. Ed. 2013,52,6726; JACS. 2014,136,2248; JACS. 2015,137,8199; Adv. Mater. 2013,25,6737);结合分子工程技术实现细胞间交流 (Nat. Commun. 2016,7,13088)等。针对实际应用问题,细胞动态调控的同时保持细胞活力与功能仍是本领域亟待解决的关键问题。 

　　纳米酶是指一类具有类似生物酶催化功能的纳米材料,因其高稳定性、可调催化活性和低成本易于批量制备等优点受到国际上广泛关注。近日,该团队报道了利用二氧化锰纳米酶用于单个活细胞的包裹和调控（Li W. et al., Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 13661）。他们采用生物矿化方法,直接在活的单个酵母细胞表面矿化二氧化锰。利用二氧化锰纳米酶具有超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)特性,不仅提高细胞对诸多物理因子例如脱水和裂解酶的耐受能力,并且能长时间保护细胞不受有害化学因子的损伤。更重要的是,在生物分子刺激去除二氧化锰后,被包裹的细胞可完全恢复生长和功能。该策略可应用于其他细胞包裹及调控。

（化学生物学实验室）

　　图: 二氧化锰纳米酶用于单个细胞的包裹与调控