壁虎是怎么爬的？

壁虎和昆虫有什么共同点？最近召开的皇家学会细胞粘附会议的答案是，它们的攀爬机制取决于范德华力（以及摩擦力和剪切应力）。然而，在结构和分子水平上，它们附着在表面的方式是不同的。这是会议的焦点-了解细胞粘附所涉及的力，几何学的重要性，以及我们在分子水平上对粘附的理解。

Kevin Kendall（会议的主要组织者）在介绍这次会议时提醒大家，自从Ross Granville Harrison证明胚胎细胞可以在生物体外的培养中生长以来，已经有100年了，细胞粘附对于这一发现很重要。

整个会议的主题是探索在自然界中如何解决粘附的各种问题，从生物体附着到表面或病原体逃避生物体的内在防御系统，以使人们更深入地了解如何在组织工程中模仿这种理解并产生新的技术。

为了开始讨论，我们探讨了生物体如何与各种表面结合。演讲者凯拉•秋说，壁虎有“神奇的脚”，他观察了壁虎脚上数十亿根微小的毛发，这些毛发使它们能够与垂直表面结合。

昆虫使用粘附垫来束缚和攀爬表面，但有些昆虫分泌液体使它们能够“粘住”（正如沃尔特·费德勒和斯坦尼斯拉夫·戈布所讨论的）。生物体需要处理这样一个事实，即在自然界中，表面并不光滑平坦，这是我们现在在细胞培养环境中考虑到的问题。事实上，我们正在使用3D培养和不同类型的表面来培养细胞。

FlorianRehfeldt谈到了机械化学环境对细胞的重要性以及如何模拟“生物环境”。刚度对诱导间充质干细胞分化至关重要。奥托·威廉·默滕（Otto Wilhelm Merten）也在更大范围内讨论了一个相关问题——细胞的多重培养。虽然粘附培养已经不那么流行（除了不断增长的疫苗培养），但这一点现在正在重新考虑——因为粘附和合适的环境对于在大规模生产中保持干细胞的多潜能特性极为重要。

在会议的晚些时候，发言者讨论了我们的技术如何利用病原体如何入侵细胞。Stephen Hart谈到了液体粒子纳米技术，其中最大的问题是通过内切体连接的途径防止降解。答案来自于阴离子脂质体，其作用方式与病毒包膜相似，希望能利用这些技术合成基因传递或通过siRNA去除基因表达。

哈特目前正在利用这项技术在大鼠体内删除与神经退行性疾病相关的基因。另一个讨论集中在介孔二氧化硅纳米颗粒-稍微大一点的结构，希望能给细胞带来更大的药物量和siRNA（如andrenel所讨论的）。其目的是治疗各种癌症，例如乳腺癌。但是，安全性当然是第二类“硬”纳米颗粒的一个关注点——很多讨论集中在防止再次出现以前的纤维团聚体问题的必要性上，比如石棉肺。

会议期间的另一个难题是水在所有生物系统中的作用，这是乔治·怀特塞斯首次提出的。在我们所有的模型和系统中，我们是否认为水足够？Whitesides认为还不够，他接着评论说，这可能是某些药物模型错误的原因，因为力和空间预测没有考虑到水。还要注意的是，第一个关于壁虎和昆虫的问题的答案只有在干燥的情况下才成立——它们往往会从潮湿的表面脱落！

未来会怎样？怀特塞兹展示了温柔的“软”机器人——他希望在手术中能够拿着精致的物体，比如肝脏。虽然这种“人性化”的机器人不应取代科学家的需求，但他确实认为，最重要的挑战之一将是超越自己的研究问题进行思考，他鼓励所有人作为跨学科社区团结起来，在未来100年内解决更多的问题。