組裝細胞

組裝細胞，實際上就是要人工組裝生命。因為大多數科學家將生命定義為一個可以獨立於其他細胞而生存、生長和複製的細胞。

基本介紹

• 中文名：組裝細胞
• 外文名：cell assembly (cell assemblies)
• 實質：人工組裝生命
• 1990年：發現人體生殖道支原體
• 1995年：文特爾對其的基因組成進行了測序

背景

基本背景

1990年，科學家發現人體生殖道支原體可能是最小、最簡單的細胞。1995年，美國科學家文特爾（C.Venter)領導的研究小組，對這種支原體的基因組成進行了測序，發現它僅有480個基因。如果在480個基因中辨認出細胞生活必不可少的“基本基因”，那么就有希望人工合成這些基因——一段不長的DNA分子。

方法與結果

文特爾的方法是破壞一個又一個基因，看哪些基因是絕對不可或缺的，終於篩選出了300個對生命活動必不可少的基因，但其中的100個基因的重要性尚不清楚。

結論

文特爾以及其他一些科學家認為，如果能人工合成這300個基因的DNA分子，再用一個細胞膜把它和環境分隔開，在培養基中培養，讓它能夠生存、生長和繁殖，組裝細胞就成功了。科學家現在已經能夠合成長度為5000個鹼基對的DNA片段，文特爾估計生殖道支原體的DNA的鹼基對比這要多100倍，因此，DNA的人工合成還需要方法上的創新。怎樣給DNA分子包上細胞膜也是一個難題。他們的構想是，把生殖道支原體細胞的DNA破壞掉，再把人工合成的基因組“注入”支原體細胞，但是目前還沒有找到好的“注入”方法。

發展

隨著細胞分子生物學的迅速發展，人類對幹細胞的研究取得了巨大成就。目前幹細胞研究的對象包括胚胎幹細胞和成體幹細胞。具備強大的分化潛能的幹細胞為細胞組裝的研究提供了豐富的細胞來源。

另一方面，隨著物理技術和微製造技術的發展，相繼出現了一些精密操縱微米甚至納米級微粒、微滴的使能技術，如光鑷、雷射引導直寫（LGDW）、微滴噴射、微筆、蘸筆納米技術等。這些技術利用光、電、熱和壓電等物理效應，可以操縱粒子在三維空間進行組裝。其中一部分使能技術由於對細胞的生理傷害較小，已經被用來組裝細胞。

技術

可能套用於細胞組裝的使能技術有如下幾種：光鑷技術、LGDW技術、微滴噴射技術和靜電噴射技術。