在工程化材料中有效保存生物的结构和功能对于储存生物样本以用于诊断和开发疫苗、传感器和酶反应器而言具有重要意义，并且有望避免低温保存及其相关的冷链问题。新墨西哥大学C. Jeffrey Brinker和华南理工大学朱伟教授证明在“无定形二氧化硅中冷冻细胞”可以作为一种在室温下长期保存整个哺乳动物细胞蛋白质组结构和功能的有效的技术。

本文要点：

（1）该仿生硅化策略能够利用哺乳动物细胞中拥挤的蛋白质微环境作为催化骨架，将单体硅酸转化为硅酸盐，从而在生物分子界面上形成纳米二氧化硅壳。硅化和脱水能够在具有尺寸选择性渗透性(<3.6 nm)的纳米级二氧化硅包覆层中保存和钝化蛋白质组信息，防止蛋白质浸出和细胞内容物的蛋白酶降解，同时为细胞酶反应提供小分子成分。

（2）研究表明，将脱水硅化的细胞暴露于温和的蚀刻剂或长时间的水解条件中以去除二氧化硅后，其生物分子成分和功能可以完全恢复。

Jimin Guo. et al. Robust and Long-Term Cellular Protein and Enzymatic Activity Preservation in Biomineralized Mammalian Cells. ACS Nano. 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c08103

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c08103