埃因霍温理工大学
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划分是大自然允许控制许多生物过程的主要策略之一
对于活细胞的正常功能，细胞器，细胞内的小隔间，是必不可少的
研究人员正在研究制造人造细胞器的方法，为细胞增加新的功能或纠正细胞中的功能障碍，例如作为代谢疾病的治疗方法
这可以通过使用合成成分在细胞外制造人工细胞器或使用细胞内制造的成分来实现
苏珊·蒂默曼斯在她的博士论文中探索了后一种方法
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通过使用蛋白质纳米颗粒进行研究
稳定域 她的博士学位
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在研究中，苏珊娜·蒂默曼斯利用蛋白质纳米粒子开发了可以在细胞中完成新任务的人造细胞器
这些微观粒子由病毒衣壳(病毒的蛋白质外壳)组成，其中添加了稳定蛋白质结构域
蒂默曼斯证明，在与细胞内相当的条件下，纳米粒子在长时间内是稳定的
这对人造细胞器的正确功能至关重要，因为如果它在细胞内解体并失去功能，将会具有很大的破坏性
此外，稳定域使纳米粒子能够通过改变它们的尺寸来对它们的环境作出反应
细胞中的自然过程经常表现出这种响应行为，因此模仿这种行为非常重要
活性组分 为了在细胞中具有特定的功能，人造细胞器必须含有活性成分
酶是极好的候选物，因为这些蛋白质催化剂可以由细胞产生，它们在细胞内天然具有活性，并且已知许多具有各种功能的酶
蒂默曼斯使用的蛋白质纳米颗粒由一个空的核心组成
她证明了将酶包裹在核心中是可行的
这在细胞外和活细胞内都实现了
具体来说，后一个发现对于人工细胞器的发展是非常有希望的
对细胞和细胞内的有益作用 最后，蒂默曼斯评估了人造细胞器是否对细胞和细胞内部有有益的影响
首先，她利用封装酶的活性来生产一种化合物，这种化合物可以被细胞用来生产某种蛋白质
接下来，她评估了人工细胞器内的封装是否可以保护酶免受所谓蛋白酶的快速降解
项目的这一方面证明非常具有挑战性，这个项目仍在开发中
总之，蒂默曼斯的研究在细胞内产生的人造细胞器的发展方面有着先进的知识
仍然需要克服的重要挑战是实现细胞内人工细胞器的活性，通过特定信号调节这种活性，以及检测细胞内的细胞器
通过与不同的科学学科合作，并利用其他蛋白质纳米颗粒的进展，蒂默曼斯希望这些障碍在未来能够被克服
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