Constructing vesicle-based artificial cells with embedded living cells as organelle-like modules.
Constructing vesicle-based artificial cells with embedded living cells as organelle-like modules.
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DOI：
10.1038/s41598-018-22263-3
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发表时间：
2018-03-14
影响因子：
4.6
通讯作者：
Ces O
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Elani Y;Trantidou T;Wylie D;Dekker L;Polizzi K;Law RV;Ces O
人们对通过利用生物和合成机械使脂泡功能化来构建人造细胞越来越感兴趣。由于人工细胞的复杂性降低，缺乏进化的生化途径，与生物细胞相比，其能力是有限的。我们发现，将活细胞包裹在囊泡中为人工细胞提供了一种利用细胞生化的手段，被包裹的细胞在更大的合成细胞组件中作为生命模块提供细胞器样的功能。利用微流控技术构建这种混合细胞仿生系统，我们证明了囊泡宿主和微囊化细胞协同工作。囊泡的外部结构保护细胞免受有毒环境的影响，而细胞则充当生物反应器模块，处理被包裹的原料，这些原料被共同包裹在囊中的合成酶代谢进一步处理。
There is increasing interest in constructing artificial cells by functionalising lipid vesicles with biological and synthetic machinery. Due to their reduced complexity and lack of evolved biochemical pathways, the capabilities of artificial cells are limited in comparison to their biological counterparts. We show that encapsulating living cells in vesicles provides a means for artificial cells to leverage cellular biochemistry, with the encapsulated cells serving organelle-like functions as living modules inside a larger synthetic cell assembly. Using microfluidic technologies to construct such hybrid cellular bionic systems, we demonstrate that the vesicle host and the encapsulated cell operate in concert. The external architecture of the vesicle shields the cell from toxic surroundings, while the cell acts as a bioreactor module that processes encapsulated feedstock which is further processed by a synthetic enzymatic metabolism co-encapsulated in the vesicle.
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