细胞表面修饰是生物工程领域的重要研究方向，通过人工构建保护性外壳，可以显著延长细胞存活时间、实现细胞定向输送，甚至为肿瘤治疗提供新策略。浙江大学化学系教授、博士生导师唐睿康团队受鸡蛋结构的启发，成功为酵母细胞穿上了类似蛋壳的“外衣”，使细胞在常温下存活率从20%提升至85%，并能通过弱酸或超声波实现“脱衣”激活。

北京科技报：您当初是怎么想到要给细胞穿“外衣”的？

唐睿康：这个灵感来自于鸡蛋。鸡蛋在自然条件下可以长时间保存，几十天都不会坏掉；但破了壳或是去掉了壳的鸡蛋就会很快坏掉。于是，我和课题组的成员就想：能不能给细胞也加上这样的一个壳，让它留存更长的时间。

北京科技报：之后，实验是如何进行的？

唐睿康：我们将酵母细胞放到矿化溶液中，如我们所料，并不能形成类似鸡蛋壳的均匀结构。在显微镜下，酵母细胞上面东一块、西一块地分布着磷酸钙矿物——磷酸钙矿物是动物体中骨骼和牙齿的主要成分，就像酵母细胞长了“疮”，毫无规律。我们所设想的“外衣”能够完全包裹住细胞，即使有一丝裂痕都是败笔。

如何能在细胞表面上形成“壳”的结构并保持细胞的活性成了我们最大的困难。

北京科技报：最后又是如何“量体裁衣”的？

唐睿康：我们对比了鸡蛋，因为鸡蛋壳上有很多功能蛋白。而这种功能蛋白可以用一些人工分子进行模拟，我们就将这些功能高分子通过化学的方法引入到酵母细胞表面。在论文中，我们展示的是在酵母细胞表面均匀的覆盖上聚丙烯酸酯，然后将其放入富含磷酸钙的矿化溶液中，此时细胞表面均匀地形成了壳。终于，酵母细胞穿上了“外衣”。

北京科技报：“穿上外衣”酵母细胞会有哪些变化？

唐睿康：“外衣”很好地保护了酵母细胞，延长了它们的寿命。如在常温下和纯水中的普通酵母菌一个月后的存活率为20%，而“穿衣服”的酵母菌一个月后还有85%存活。在“天敌”溶菌酶的作用下，正常的酵母细胞三个小时后的死亡率大于80%，而“穿衣服”的酵母细胞死亡率不到15%。

但穿上了“外衣”，细胞也进入了休眠状态。在脱掉“外衣”后，细胞能够自行被激活并恢复正常的状态和功能。“脱衣服”的方法很简单，可以通过弱酸或超声波来实现。

北京科技报：让细胞“穿衣”、“脱衣”，对人们的生活意味着什么？

唐睿康：这正是我们在研究的问题。从现在研究的情况看，给细胞“穿衣”可以有很多妙用。比如，在“外衣”中加一些纳米磁性颗粒，就能使它变成一个能够定向运输的“交通工具”，在显微镜下，“外衣”内的酵母细胞会在磁场驱动下定点运动。我们可以让细胞通过包裹“冬眠”，然后通过“壳”将它们输送到所指定的部位，再打开“壳”释放它们，这可以为肿瘤治疗提供新思路。