材料前瞻:活体建筑材料、微生物燃料电池,材料合成生物学的潜力不止于此

科技工作者之家 2021-01-02

来源:今日新材料

随着基因合成及编辑技术的发展进步,生物学家能够以类似于计算机编程的方式对自然界的活体系统进行定制化的改造设计,在材料领域的应用体现则是将工程改造的生命体作为细胞工厂,以时空可调控的方式合成人类所需的生物材料。基于此,研究者们提出了材料合成生物学这一新兴交叉领域,其实质是借鉴并融合合成生物学和材料科学的工程原理,一方面借助合成生物学技术驯化、改造生命,结合理性设计的材料模块并利用基因逻辑线路调控细胞动态、智能地合成材料;另一方面将功能定制改造的生命体与人工合成材料(比如水凝胶、半导体、混凝土等)合为整体,赋予传统材料不具有的动态生命特征,从而创造出具有动态响应能力的复合活体材料。今日,麻省理工学院(MIT)海归博士后、现为中国科学院深圳先进技术研究院研究员的钟超团队与MIT合作者定义了材料合成生物学这一新兴交叉领域的研究范畴,即综合合成生物学和材料科学的工程原理,将生命系统重新设计为具有可编程和新兴功能的动态响应材料。该文阐述了合成生物学方法和工具(包括基因电路,模式生物和相关的设计参数)应用于功能活体材料的构建,并重点探讨了该领域的前景和未来挑战。


文献链接:
Materials design by synthetic biology,nature reviews materials,2020

原文链接:
https://www.toutiao.com/a6913063983758983695/




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