来自中国上海交通大学、英国布里斯托大学和法国国家科学研究中心的研究人员正在探索利用细菌的潜能，以开发先进的合成细胞，这些细胞能够模拟真实生命的多种功能。近期，他们在构建被称为原细胞（protocell）的合成细胞方面取得了重大进展，这一技术可以更精准地模拟活细胞的复杂构成、结构和功能。相关研究成果发表在《Nature》期刊，标题为“Living material assembly of bacteriogenic protocells”。

研究团队基于单个凝聚体微滴，通过空间可控组装和原位裂解细菌菌落的活性材料组装工艺，成功实现了一个以原核细胞为灵感的真核细胞仿生系统。这项研究在人工细胞的研究领域被视为一次重大突破，从合成生物学和生物工程到生命起源研究，建立真实功能的原细胞是一个跨学科的全球性挑战。

以往尝试使用微胶囊构建原细胞模型的研究未能取得明显成功，科学家们因此将目光转向细菌，利用活体材料的组装过程来构建复杂的合成细胞。本研究展示了一种创新的方法，利用充满活细菌的粘性微液滴作为微型建筑场地，以构建高度复杂的原细胞。

在该方法的第一步，研究者们将空液滴暴露于两种不同的细菌：一种细菌群体会自发捕获在这些液滴内，而另一种则被保留在液滴表面。随后，这两种细菌都被消灭，释放出的细胞成分依然被困在液滴内外，从而形成了含有数千种生物分子与机械零件的膜包覆细菌性原细胞（bacteriogenic protocell）。研究发现，这些原细胞能够通过糖酵解产生高能量分子（ATP），并通过体外基因表达合成RNA和蛋白，表明细菌成分在这些合成细胞中保持了活性。

研究显示，在捕获后的三个小时内，许多植入的大肠杆菌细胞仍然保持活力。此外，研究结果表明，在48小时内被捕获的细菌菌落的数量大约增加了十倍，活细胞的比例从98%下降至60%。这表明，原细胞中的细菌活力监测与增殖计数可以通过NovoExpress软件在Agilent NovoCyte流式细胞仪上进行，高效且准确。

更重要的是，随着细菌的代谢与生长，原生命构造体表现出类似变形虫的外部形态，展示了一种具有综合生命特征的细胞仿生系统。这项研究首次建立了基于原核细胞的新型人造细胞构建体系，提供了设计更复杂真核细胞仿生系统的宝贵思路与技术手段，同时也为生命起源等科学研究提供了新的视角与灵感。

这项研究的成果不仅促进了合成生物学和生物工程学的交叉融合，也为科学界提供了一个探讨细胞仿生与人工生命的广阔平台。未来，研究者们期待这些创新能够为生物医疗领域带来新的发展机遇，如再生医学和细胞治疗等。

如需了解更多详细信息，欢迎访问尊龙凯时人生就博，以获取最佳的应用方案和资源。