凍干小藥丸，在現(xiàn)場(chǎng)立刻合成藥物和疫苗不是夢(mèng)

麻省理工學(xué)的研究者與其他研究機(jī)構(gòu)的研究者合作，開(kāi)發(fā)了一種了凍干小藥丸，這種小藥丸包含了將DNA翻譯為蛋白質(zhì)的所有分子機(jī)器（molecular machinery），能夠滿足生產(chǎn)藥物和疫苗的需求。

這種小藥丸包含了幾十種從細(xì)胞中提取的酶和其他分子，可以在室溫的條件下存放很長(zhǎng)的時(shí)間。使用時(shí)，將水和凍干的DNA加入與之混合，即可開(kāi)始DNA翻譯為蛋白質(zhì)的過(guò)程。

“這種藥丸是一種分子系統(tǒng)，能在現(xiàn)場(chǎng)立即產(chǎn)生你所要的物質(zhì)，”麻省理工學(xué)院生物工程系的James Collins說(shuō)道，“如果你有數(shù)百種DNA，你也可以把它們一起加入，同時(shí)產(chǎn)生你所要的所有物質(zhì)?！?/p>

該研究的主要作者Collins說(shuō)道，這些小藥丸只有幾個(gè)毫米的直徑大小，士兵、宇航員、醫(yī)護(hù)人員等可以很方便地將其帶到遙遠(yuǎn)的地區(qū)。

Collins在合成生物學(xué)領(lǐng)域取得了很多成績(jī)，在細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)了很多原本不存在的功能，比如利用細(xì)胞合成藥物和生物燃料。在過(guò)去幾年的研究中，Collins發(fā)現(xiàn)，將必要的細(xì)胞器提取出來(lái)凍干，然后置于紙面或其他媒介，細(xì)胞的這些功能也能在細(xì)胞外實(shí)現(xiàn)。

“細(xì)胞提取物包含幾十種酶、DNA和RNA、核糖體，以及其他與轉(zhuǎn)錄和翻譯有關(guān)的分子機(jī)器，”Collins說(shuō)道。

在這項(xiàng)新的研究中，研究者將細(xì)胞提取物提出出凍干后放置于小丸中，這種方式使得提取物的活性能保持至少1年。啟動(dòng)蛋白質(zhì)的合成，研究者只要將水加入到小丸中，使小丸再次水化，通過(guò)加入的DNA，既能合成所需的蛋白質(zhì)。

這種方法對(duì)于產(chǎn)生大批量、多種類的蛋白質(zhì)十分有用，包括藥物和其他可用于診斷疾病的分子。在這項(xiàng)研究中，研究者利用這種小丸，合成了白喉疫苗、抗菌肽（具有抗細(xì)菌感染的作用）、紫色桿菌素（具有抗癌和抗菌活性）。

在臨床診斷方面，研究者利用這種小丸合成了幾種不同類型的抗體，包括可用于檢測(cè)艱難梭狀芽胞桿菌（在結(jié)腸中可產(chǎn)生多種炎癥物質(zhì)）的抗體。

這種方法比利用活細(xì)胞合成生物藥物更加方便簡(jiǎn)單，因?yàn)閮龈傻慕M分很容易攜帶和運(yùn)輸，也不必冷藏。

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