細(xì)胞學(xué)研究經(jīng)常會添加胎牛血清，為細(xì)胞提供合適的營養(yǎng)成分。Ausbian進(jìn)口胎牛血清，內(nèi)毒素含量低，多批次平行供應(yīng)，全程冷鏈運(yùn)輸。

多細(xì)胞生物系統(tǒng)顯示出高度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和組織特性，這對尋求在不引起損傷的情況下，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞特異性生物界面的研究人員提出了挑戰(zhàn)。

例如，人類大腦包含約860億個神經(jīng)元和超過100萬億個突觸連接，這些突觸連接對神經(jīng)元之間的交流很重要，但是盡管幾十年來人們一直在努力將生物電子設(shè)備縮小到納米級，并擴(kuò)大制造工藝，但目前，為大腦設(shè)計(jì)的設(shè)備通常一次只能與數(shù)百個細(xì)胞接口，并且無法實(shí)現(xiàn)細(xì)胞類型特異性與組織的整合。解決這一問題的另一種方法是，在完整的生物系統(tǒng)中對特定細(xì)胞進(jìn)行遺傳編程，以原位構(gòu)建具有所需形式和功能的人工結(jié)構(gòu)。

之前的研究表明，導(dǎo)電聚合物可以通過電化學(xué)聚合直接在活組織的細(xì)胞上合成，也可以在具有天然氧化環(huán)境或氧化酶的生物體和組織中合成。然而，這些方法都無法實(shí)現(xiàn)細(xì)胞特異性的關(guān)鍵目標(biāo)。已有的研究顯示，科學(xué)家們推出了基因靶向化學(xué)組裝(GTCA)方法，該方法使用細(xì)胞特異性遺傳信息來引導(dǎo)神經(jīng)元啟動具有各種導(dǎo)電特性的聚合物材料的原位沉積。具體來說，抗壞血酸過氧化物酶Apex2作為催化劑在神經(jīng)元中表達(dá)，并用于引發(fā)過氧化氫(H2O2)激活的導(dǎo)電聚合物或絕緣聚合物的氧化聚合。電生理和行為分析證實(shí)，功能聚合物的基因靶向組裝重塑了膜的特性，而不需要使用轉(zhuǎn)基因動物系，并成功地調(diào)節(jié)了自由移動動物的細(xì)胞類型特異性行為。

盡管取得了初步成功，但之前用于概念驗(yàn)證系統(tǒng)的程序顯示出一個主要限制：Apex2不是單獨(dú)針對質(zhì)膜的細(xì)胞外側(cè)，而且大部分Apex2保留在細(xì)胞內(nèi)。開發(fā)一種可以有效地將反應(yīng)中心放置在細(xì)胞外空間的工藝，在膜的外側(cè)，對于創(chuàng)造這種生物制造平臺的進(jìn)一步應(yīng)用至關(guān)重要，原因如下。

首先，具有完整細(xì)胞膜的活細(xì)胞通常不會滲透到大的前體或材料中;因此，酶的膜顯示不足可能導(dǎo)致生命系統(tǒng)中化學(xué)組裝的低產(chǎn)量。

其次，增加催化反應(yīng)的酶的數(shù)量(利用細(xì)胞外空間)可以降低設(shè)定反應(yīng)條件的重要試劑(如H2O2)的濃度，從而提高生物相容性。

第三，細(xì)胞外空間的局部反應(yīng)可能限制對細(xì)胞內(nèi)天然化學(xué)的不利影響;先前的報道表明，某些細(xì)胞內(nèi)聚合反應(yīng)可能對細(xì)胞有毒，并可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

最后，除了膜定位之外，還存在許多其他的方法來推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展;例如，Apex2沒有針對細(xì)胞表面的應(yīng)用程序進(jìn)行優(yōu)化。另一種表征良好的過氧化物酶，辣根過氧化物酶(HRP)，催化與Apex2相同的反應(yīng)，具有更快的動力學(xué)和更強(qiáng)的抗h2o2誘導(dǎo)的失活能力。

近日，一項(xiàng)發(fā)表在《Science Advances》上，標(biāo)題為：“Genetically targeted chemical assembly of polymers specifically localized extracellularly to surface membranes of living neurons"。

科學(xué)家們提出了下一代GTCA，用于靶向聚合物組裝，HRP高度定位于初級神經(jīng)元的質(zhì)膜上，細(xì)胞內(nèi)保留最小。通過這種方法在細(xì)胞外合成的聚合物在感興趣的活神經(jīng)元膜周圍形成密集的簇，并且神經(jīng)元在急性聚合后仍能存活。最后，這種膜定位方法被證明很容易適用于錨定其他蛋白質(zhì)，從而可以探索多種替代的GTCA策略。