分享一篇发表在JACS上的文章，题目为“In Situ Synthesis of Multifunctional 3D Polymeric Artificial Organelles in Living Cells”，通讯作者是来自河南大学医学院的张一川教授和陈洁教授，他们主要研究生物正交点击化学以及聚合物材料的开发。本文发展了一种生物正交的点击化学策略在细胞中原位合成结构稳定的聚合物人工细胞器，其允许功能分子偶联和货物释放，实现有效的细胞编辑。

细胞器通常是指将特定生物分子通过膜进行分隔，从而维持必需的细胞功能和活动。受到大自然的启发，目前已经可以制造人工细胞器并将特定功能引入宿主细胞。

人工细胞器通常是具有生物相容性的微米或纳米区室，然后将具有催化能力的基序封装在其中，通过与活细胞整合来实现催化活性。由于人工膜和天然膜有相互混溶的趋势，因此通常通过增加膜稳定性或者通过液液相分离原位产生人工细胞器。

在本文中，作者报道了一种利用双正交点击化学的方法，实现细胞内的单体聚合，原位高效地在宿主细胞中构建亚微米大小的3D聚合物人工细胞器。该单体具有三叉结构，且有良好的水溶性和稳定性。通过四嗪和降冰片烯的IEDDA反应进行连接，此外还带有穿膜肽帮助其进入宿主细胞。

作者使用透射电镜进行监测，发现两种单体可以发生快速的聚合，在2h内形成亚微米粒径的颗粒。在pH 3-11内，合成的人工聚合物细胞器可以维持72h以上的稳定性，并有良好的生物兼容性。

作者进一步在单体（分别具有红色和绿色荧光）上引入选择性细胞穿透肽可以使其选择性地被MB231三阴性乳腺癌细胞吸收，而不被HK2正常肾细胞细胞吸收。

构建的人工细胞器可以点亮猝灭的萤光团、偶联光敏剂用于光动力治疗、释放笼状前药用于化疗，这些应用证明了该人工细胞器可以实现有效的细胞编辑。

本文作者：WYJ

责任编辑：LYC

DOI：10.1021/jacs.5c08624

原文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c08624