UV响应凝聚体液泵

跨膜递送超大分子

利用液-液相分离驱动的凝聚体液泵，在合成原始细胞群落中实现可控的跨膜物质递送，突破蛋白质体的渗透屏障，为构建高阶合成细胞行为提供新途径。

黄燕 · Chen, Haixu · Xin, Qiao · Li, Shangsong · Wang, Xiaoliang · 刘小曼 · 黄鑫

Nature Communications 2025

技术优势

不用改造膜也能通过

凝聚体液泵通过界面张力使蛋白质体变形，并产生瞬时高渗透压，从而将大于膜孔径的生物大分子泵入，无需对膜做任何改造。

光照就能控制泵送

紫外光照是唯一的外部刺激，光照下凝聚体解离产生高渗透压，按需启动跨膜递送过程，无需其他化学或机械干预。

一个泵触发多种行为

泵送入大分子后，可触发液-液重入相分离、DNA解旋和蛋白质合成等多种高阶行为，为构建多功能合成细胞群落提供统一平台。

应用场景

• 合成细胞：用来在合成细胞群落里做定向大分子递送，实现信号级联和可控反应。
• 原始细胞：为原始细胞研究提供跨膜递送工具，模拟细胞内的应激相分离过程。
• 生物大分子递送：实现大于膜孔径的蛋白质、DNA等大分子主动跨膜递送，突破尺寸限制。
• 微流控：该方法可在微流控装置中集成，用于程序化操控微液滴内的递送过程。
• 蛋白质合成：递送基因表达所需组分后，可在蛋白质体内原位启动蛋白质合成。