基于材料的策略在推动生物体功能进化方面引起了广泛关注。为了设计可操纵的生物人工微生物来清除致病的水传播病毒,浙江大学唐睿康和Xiaoyu Wang工程化构造了单细胞微生物尾草履虫(Para),其具有半人工性和特异性病毒清除细胞器(VSO)。
本文要点
(1)用病毒捕获抗体修饰的Fe3O4磁性纳米粒子(MNPs@Ab)可在进食过程中整合到Para的液泡中,从而产生VSO,VSO可在Para体内持续存在,不会损害其游泳能力。
(2)与没有捕获特异性、失活效率低的天然Para相比, VSO工程化Para(E-Para)可专门收集水性病毒并将其限制在VSO内。因为过氧化物酶样纳米Fe3O4在VSO的酸性环境中可产生杀死病毒的羟基自由基(•OH),在VSO中捕获的病毒可被完全失活。
(3)经过处理后,磁化的E-Para易于回收和重复使用,避免了进一步的污染。基于材料的人工细胞器可将天然Para转化为活的病毒清除剂,这可促进对水性病毒清除,而无需额外的能量消耗。
Huixin Li, et al. Material-engineered bioartificial microorganisms enabling efficient scavenging of waterborne viruses. Nature Communications. 2023
DOI:10.1038/s41467-023-40397-5
https://www.nature.com/articles/s41467-023-40397-5