據(jù)英國《自然·通訊》雜志2日發(fā)表一項生物技術(shù)研究，一個美國研究團隊稱，首次在實驗室內(nèi)成功將人類細胞可控、可逆地變成透明。這一成果有助于開發(fā)材料科學(xué)和生物工程的獨特生物光子工具，并極大推進人類對多種生物系統(tǒng)的透徹理解。
盡管自然界許多動物出于隱藏目的，已經(jīng)進化出可受自身控制的透明度，但是迄今為止，對于活的人類細胞和組織的動態(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物能夠改變其皮膚傳播、吸收和反射光的方式，實現(xiàn)偽裝的目的。譬如，雌性乳光槍烏賊就可以通過這種機制，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，這個過程都是通過一系列白色素細胞來控制的，白色素細胞包含的反光蛋白質(zhì)能夠改變細胞的光學(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，受頭足類動物的適應(yīng)性皮膚細胞的啟示，并從其結(jié)構(gòu)和功能中汲取靈感，著手設(shè)計并改造了人類細胞。這些細胞包含可重構(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>
研究團隊選擇的是人類胚腎細胞，通過改造使它們表達乳光槍烏賊外套膜中的反光蛋白質(zhì)A1。之后，他們研究了表達該蛋白是否影響人類胚腎細胞與光的互作，以及這些性質(zhì)是否可控。他們在實驗室使用不同濃度的氯化鈉溶液，改變了工程細胞的透明度。
透明化可以讓科學(xué)家們對細胞中的每一個細微之處都精確觀察，而可控、可逆的掌握這一變透明過程，將對細胞內(nèi)部動態(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)家們對于各種生物系統(tǒng)的認識。
