香港大学
该图显示了全水固着液滴内部的蒸发诱导相分离过程(比例尺:500微米)
小滴最初是单相的，聚乙二醇和葡聚糖溶解
蒸发后，聚乙二醇和葡聚糖的浓度增加，不相容性出现，形成微小的富含葡聚糖的液滴(绿色荧光标记)，分散在连续的富含聚乙二醇的相中
这些富含葡聚糖的微小液滴随着向内的马兰戈尼流向固着液滴的中心移动
实现了生物聚合物如核酸(红色荧光标记)在这些富含葡聚糖的液滴内的分隔和定位，在用作各种生化反应的全水反应器方面具有巨大潜力
学分:香港大学 生命的起源是什么？几个世纪以来，这个问题耗费了科学家的工作和时间
最近，来自香港大学(HKU)的一组研究人员揭示了研究生物是如何形成的可能途径
该团队由机械工程系的Anderson Shum教授和他们在was led医学院生物医学科学学院的Julian Tanner教授实验室的合作者领导
他们发现蒸发可以促进与活细胞相关的生化化合物的区室化，为早期进化的开始提供环境
最新发现发表在《自然通讯》上，文章标题为“蒸发液滴中的非缔合相分离作为益生元划分的模型”
" 生命构件的合成路径被认为是通过一系列复杂的益生元反应和过程出现的
早期功能性生物分子及其前体的浓缩和分隔对第一批活细胞的形成至关重要，这些细胞被认为是从假设的原始汤演化而来的，原始汤是4世纪早期地球上存在的液体物质
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70亿年前细胞生命出现之前
在益生元条件下划分和浓缩生物聚合物的策略仍然难以实现
液-液相分离(LLPS)，一种无膜细胞器在细胞内形成的机制，被认为是益生元区室化的潜在机制
LLPS受到几个因素的影响，包括溶液的酸碱度、温度和盐浓度
在实验室环境中，很难触发稀释的随机“原始汤”
“特别是，LLPS所含成分的浓度需要足以进行相分离
舒教授的团队发现，LLPS可以通过水滴的蒸发来触发和维持
在他们的实验中，研究人员通过蒸发含有聚乙二醇和葡聚糖的全水液滴来实现生物分子的分隔化
由此产生的自发区室化增强了反应，如核酸的定位和储存、体外转录以及核酶活性的3倍增强所证明的
“我们已经揭示了在早期生命形式的膜进化之前，分子是如何被分离的
生命的一个重要方面是生物分子的划分和集中，其数量足以进行化学反应
安德鲁·布莱恩·金霍恩，HKU生物医学科学学院的博士后研究员，专门研究制造RNA追踪工具
他将溶解比作牛奶和咖啡的自发分离——活细胞内的生命物质，在即饮的混合咖啡中——“原始汤”
" “换句话说，蒸发或干燥导致生命所需的所有化学物质的分隔和集中，”博士补充道
金霍恩
Ph解释说:“随着蒸发，液滴中的水含量减少，导致聚合物浓度增加。”
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学生郭玮兴奋地目睹了这一过程，最初均匀、清澈的液滴溶解成两相
“将一个较大的液滴分解成较小的液滴可能对未来的活细胞研究有用
郭说，这一发现为从流体动力学角度理解物理现象奠定了非常坚实的基础
沈教授说，最新的发现是好奇心如何促进科学发现的一个例子
“之前已经研究过双水相系统，但这是第一次使用蒸发来启动这种相分离
”他说
一位著名的微流体研究人员，舒姆教授说，这项技术也可以用于诊断或以可控的方式制造液滴——如果需要的话
如果控制因素，如控制温度或蒸发速率，到位的话，可以发现更多关于分子反应的信息
与此同时，他的团队渴望听到科学界对他们“偶然发现”的反馈
”“我们没有预先设定下一步做什么的议程；我们做这个实验更多是出于好奇
它是关于事物如何从一个非常简单的系统中出现，复杂性如何从一个非常简单的系统中出现；就像生命的起源一样，它的关键部分是复杂的事物如何从简单的系统中产生出来
" 沈教授和坦纳教授一直在合作进行各种项目，涉及博士后研究员、本科生和研究生
舒教授致力于揭开更多关于液体的奥秘
“好的科学发现、有趣的观察和现象会引出更多的问题
这是我做科学的乐趣所在；你意识到你不理解什么，你知道问题是什么；偶尔你会在某些问题的小答案上取得小胜利，这就是鼓励
但是一个项目不会在你得到所有答案后就结束
有时你只是有一些值得与社区分享的问题的答案，”他说
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