Genetically-targeted photocatalytic organic dyes for spatiotemporally controlled organic synthesis directed by specific living cells
Notice bibliographique
Résumé
Catalytic reactions of a broad range of abiotic molecules and macromolecules are beyond the native capabilities of mammals. Natural enzymes from prokaryotes or plant-based eukaryotes have limited substrate scopes. Therefore, broadening the range of catalytic bond-forming reactions that function in physiological conditions would enable the syntheses of a vast array of molecules directly within biological systems. This approach may provide an alternative way to modulate cellular behaviors if such molecules can be synthesized with spatiotemporal control on specific cell types in living systems; furthermore, restricting synthesis to well-defined cells or cell-types would enable a potentially transformative approach of treating cells as separable reaction vessels within living organisms. Herein, we use genetic targeting to incorporate an organic photocatalytic dye onto specific cell types to enable in-situ light-controlled and spatially defined chemical synthesis of non-natural molecules. We demonstrate, for the first time, a photo-patterned organic coupling reaction in the extracellular matrix of living cells under dilute, aqueous, aerobic physiological conditions. A 6-fold contrast in reaction yield can be achieved between two adjacent HEK293FT cells with and without light exposure. The above photocatalysis can be initiated using mild confocal laser stimulation as low as 16 μW/mm2 at multiple wavelengths. Furthermore, the cell-type specific photocatalyzed C-H functionalization coupling reactions taking place on cell surfaces are used to demonstrate anabolic construction of non-natural products. The above findings lay an important foundation for developing future abiotic cell-type specific chemical syntheses in living organisms.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».