由哈尔滨工业大学化工与化学学院韩晓军教授团队完成的一项课题——“程序化磁操控囊泡构建空间编码的人工组织”，近期被国际著名杂志《自然》子刊《自然通讯》所刊用。专家评价指出，这项学术成果设计新颖，对实验数据解读深刻，在合成生物学、组织工程学、生物医学工程等尖端领域，以及在修复受损机体、筛选抗癌药物、深入探讨恶性肿瘤形成的机理等方面，有着非常广阔的应用前景。韩晓军教授为论文唯一通讯作者，哈工大为唯一通讯单位，博士生李庆川和李书彬为文章共同第一作者。
韩晓军教授解释，在生命进化过程中，主要转变之一是具有空间编码的多细胞系统的出现，与单细胞生命相比，这些细胞可以进行交流和协作，以组织或器官的形式表现出更高级的集体行为，是地球生物多样性得以形成的关键因素，堪称生命进化史上的一个重大突破。通过人造细胞的可控组装来模仿这些系统，可了解多细胞生物的进化机制，有望对人工生命系统的构建和组织工程学产生重要影响，并为可植入体内的人工组织奠定理论基础。现阶段，脂质体、聚合物体和油包水液滴等类细胞结构已被用来构筑人工组织，但当前大多数组织样结构都是某些类细胞结构的无定形聚集体。有研究证实，巨型磷脂囊泡是细胞的理想模型，而将大量巨型磷脂囊泡组装成空间编码的类组织结构以模仿自然组织的存在形式，目前仍然是学术界面临的巨大挑战。
根据磁阿基米德效应，引入顺磁性介质可增强抗磁力作用，能够驱使抗磁性物质移动到局部磁场最弱区域。在国家自然科学基金和黑龙江省自然科学基金的支持下，韩晓军教授团队借鉴上述原理，率先在不锈钢网内部经过调节网孔的形状、网孔的距离等，将人造细胞组装成拥有特定空间排布的各种组织形态，包括三角、方形、圆形、甚至类似古钱币的圆形方孔等形态。通过控制施加磁场的空间位置、时间顺序，以精确调控多种人造细胞的空间排列，使其呈现各种形态的类组织结构。
研究团队还在所构造的人工组织内部实现了细胞间的化学物质交流，一种人造细胞内部经生化反应生成的产物，可扩散到另外一个细胞内部，并引起下游的生化“互动”，这个现象模拟了组织内部细胞间的信号传导；其所构建的人工组织在高盐浓度和纯水条件下表现出异常的稳定性，这是单个人造细胞无法实现的，体现了这类结构的群体特异性行为，显示原始细胞聚集体相对于单个原始细胞在应对外界环境刺激时的优越性。这也表明在生命进化过程中，细胞群体比单个细胞更有生存优势。
开展人造细胞的组织构建研究，可望深度解析多细胞生物的进化奥秘。专家指出，以上通用、经济的人工组织新技术，在合成生物学、组织工程学、生物医学工程领域用途甚广，有望用来进行干细胞群体的培育，治疗遗传性疾病；还可用于体外瘤的构建，开展抗癌药物的筛选，以及肿瘤发生机理的探究。韩晓军团队目前正在拓展一系列相关实验，以期加速相关医工成果转化。
