科技日報(bào)北京6月2日電 據(jù)英國《自然·通訊》雜志2日發(fā)表一項(xiàng)生物技術(shù)研究，一個(gè)美國研究團(tuán)隊(duì)稱，首次在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)成功將人類細(xì)胞可控、可逆地變成透明。這一成果有助于開發(fā)材料科學(xué)和生物工程的獨(dú)特生物光子工具，并極大推進(jìn)人類對(duì)多種生物系統(tǒng)的透徹理解。

盡管自然界許多動(dòng)物出于隱藏目的，已經(jīng)進(jìn)化出可受自身控制的透明度，但是迄今為止，對(duì)于活的人類細(xì)胞和組織的動(dòng)態(tài)（即可控和可逆的）透明性的發(fā)展，仍然難以捉摸。

科學(xué)家們已知有許多頭足類動(dòng)物能夠改變其皮膚傳播、吸收和反射光的方式，實(shí)現(xiàn)偽裝的目的。譬如，雌性乳光槍烏賊就可以通過這種機(jī)制，將外套膜從近乎透明的顏色變成白色以躲避攻擊。不論是哪種情況，這個(gè)過程都是通過一系列白色素細(xì)胞來控制的，白色素細(xì)胞包含的反光蛋白質(zhì)能夠改變細(xì)胞的光學(xué)性質(zhì)。

此次，美國加州大學(xué)歐文分校研究人員阿隆·格羅德斯基及其同事，受頭足類動(dòng)物的適應(yīng)性皮膚細(xì)胞的啟示，并從其結(jié)構(gòu)和功能中汲取靈感，著手設(shè)計(jì)并改造了人類細(xì)胞。這些細(xì)胞包含可重構(gòu)的基于蛋白質(zhì)的光子結(jié)構(gòu)，能夠有控制地、可逆地變?yōu)橥该鳌?/p>

研究團(tuán)隊(duì)選擇的是人類胚腎細(xì)胞，通過改造使它們表達(dá)乳光槍烏賊外套膜中的反光蛋白質(zhì)A1。之后，他們研究了表達(dá)該蛋白是否影響人類胚腎細(xì)胞與光的互作，以及這些性質(zhì)是否可控。他們在實(shí)驗(yàn)室使用不同濃度的氯化鈉溶液，改變了工程細(xì)胞的透明度。

透明化可以讓科學(xué)家們對(duì)細(xì)胞中的每一個(gè)細(xì)微之處都精確觀察，而可控、可逆的掌握這一變透明過程，將對(duì)細(xì)胞內(nèi)部動(dòng)態(tài)過程有更深刻的了解。研究人員總結(jié)表示，他們的最新成果將能更加清晰地顯示活細(xì)胞和活組織內(nèi)部所有的發(fā)生過程，并通過這一步加深科學(xué)家們對(duì)于各種生物系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

總編輯圈點(diǎn)

當(dāng)細(xì)胞可以變透明，人類也終于能更清晰地將這小東西看仔細(xì)。實(shí)際上，研究人員一直致力于探索生物體的精細(xì)結(jié)構(gòu)，以便更好地了解細(xì)胞的生理病理過程。此前，科研人員也實(shí)現(xiàn)過組織器官的透明化，但可控可逆地透明化，還是頭一遭。這相當(dāng)于科研人員給細(xì)胞裝上了某種開關(guān)，能夠一鍵切換細(xì)胞狀態(tài)。而且，它也是一項(xiàng)從自然界吸取靈感的研究。科研人員學(xué)習(xí)了烏賊的變色機(jī)制，著手改造人體細(xì)胞。自然界里果然臥虎藏龍，處處藏著閃耀著智慧光芒的“導(dǎo)師”。

（原標(biāo)題 人類細(xì)胞首次實(shí)現(xiàn)可控可逆變透明 清晰顯示活細(xì)胞和活組織內(nèi)部動(dòng)態(tài)過程）