在生物医学工程和合成生物学领域，细胞模拟材料的研究正如火如荼地进行。这些材料通过模仿细胞的复杂结构和功能，与生物系统无缝对接，为疾病治疗和生物技术的发展提供了新的可能性。最近，中国科学院杭州医学研究所谭蔚泓院士团队一项创新的研究成果为我们展示了如何利用DNA编码的人工T细胞模型（ARTC）来模拟杀伤性T细胞的行为，对抗肿瘤细胞。

该模型的设计灵感来源于人体免疫系统中的T淋巴细胞，它们能够通过释放穿孔素来形成跨细胞膜的通道，进而攻击并消灭感染细胞或肿瘤细胞。ARTC的核心在于其能够模拟T细胞的这一关键功能，但其操作更为精准，且可以人为控制。

研究团队首先通过热诱导相分离过程合成了一种DNA微球。在这些微球的内部，携带有独特的DNA条形码序列，可用于后续的功能化改造。接着，研究者们构建了一个双链DNA复合体（IG），它包含三个功能区：一个DNA微球内部的桥接序列（m*区）、一个对酸性pH值敏感的i-motif DNA段，以及一个能够与i-motif区结合的单链DNA（LG4）。在模拟肿瘤微环境的酸性条件下，IG会发生结构变化，触发LG4从DNA微球中释放出来。LG4的独特之处在于它经过了脂质和胆固醇的修饰，能够在细胞膜上形成稳定的G-四链体结构，并且与钾离子（K⁺）有很高的亲和力。当LG4被释放并整合到邻近细胞的膜中时，它就像一个人工的跨膜通道，专一性地运输K⁺离子。这种离子的有序外流会破坏细胞内的电解质平衡，导致细胞内环境的紊乱，最终触发细胞程序性死亡，即凋亡。

这项研究的成功，不仅在于开发了一种新型的人工T细胞模型，而且为癌症治疗提供了一种潜在的新策略。ARTC的智能响应特性和对细胞凋亡的精准控制，展示了其在生物医学领域的巨大潜力。未来，这种基于DNA编码的细胞模拟技术有望进一步发展，成为一种新的治疗手段，为患者提供更为精确和个性化的治疗方案。同时，这项工作也为细胞模拟材料的进一步研究和开发指明了方向，预示着合成生物学和生物医学工程领域的新突破。