无细胞合成策略在生物材料研究中的应用

生物材料凭借其可再生、可降解及生物相容性好等诸多优点,在生物技术及生物医学应用领域备受关注。基于“自下而上”设计理念的无细胞表达系统,作为细胞合成体系的有益补充,大力加速了生物材料的开发生产及其应用范围,并成为了材料合成生物学发展的前沿。本文介绍了无细胞表达系统的独特优势,并列举了其用于生物材料可持续生产的策略、与材料结合后的创新设计、赋予材料功能化和智能化方法,以及通过加速设计-构建-测试(DBT)循环来促进新型生物材料开发的各项应用,而这些例证都充分表明无细胞策略在生物材料设计与合成中的创新优势。尽管无细胞表达系统用于生物材料合成仍然存在诸如成本、翻译后修饰较弱、亟需交叉领域合作等方面的挑战,但相信随着合成生物学的发展及多学科交叉研究的深入,无细胞表达系统将为新型生物材料研发及产业化提供强大的助力,并为共同解决全球环境问题、保护人类生命健康等方面作出不可忽视的贡献。