近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所王鵬團(tuán)隊(duì)在中國(guó)科學(xué)院一區(qū)TOP期刊 Synthetic and Systems Biotechnology期刊上發(fā)表綜述論文“Advances in engineering and applications of synthetic phase-separated membraneless organelles in biotechnology”。該論文系統(tǒng)總結(jié)了液-液相分離（LLPS）驅(qū)動(dòng)的無(wú)膜細(xì)胞器（MLOs）在工程設(shè)計(jì)與生物制造中的最新進(jìn)展。

研究團(tuán)隊(duì)從支架分子類(lèi)型、客戶分子招募策略以及無(wú)膜細(xì)胞器表征方法三個(gè)方面，系統(tǒng)總結(jié)了合成MLOs的設(shè)計(jì)原則與構(gòu)建策略，并介紹了其在代謝流重構(gòu)、酶活性提升、基因表達(dá)調(diào)控、重組蛋白高效表達(dá)與純化、生物材料開(kāi)發(fā)以及分子遞送等方面的應(yīng)用，展示了其在綠色制造和生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。團(tuán)隊(duì)還論述了人工合成MLOs在降低產(chǎn)物細(xì)胞毒性，推動(dòng)高值毒性化合物生物合成方面的潛在優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用前景。

研究團(tuán)隊(duì)指出，未來(lái)隨著AI輔助蛋白設(shè)計(jì)、高分辨率成像及高通量篩選技術(shù)的發(fā)展，有望構(gòu)建更穩(wěn)定、可控、且具高度正交化的相分離系統(tǒng)，為新一代可編程細(xì)胞工廠、功能生物材料及精準(zhǔn)藥物遞送平臺(tái)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

智能所孫曼曼博士后為第一作者，智能所王鵬研究員與香港科技大學(xué)高雄博士后為共同通訊作者。該研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后科學(xué)基金和長(zhǎng)三角基礎(chǔ)研究聯(lián)合項(xiàng)目的支持。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.synbio.2026.01.007

圖1 無(wú)膜細(xì)胞器的構(gòu)建與應(yīng)用