生物分子凝聚体是一类由分子自发聚集形成的微小液滴状结构，被认为有助于组织生物体内多种关键过程。由于这类结构体积微小且处于持续动态变化中，其物理性质测量与行为调控长期面临技术难题。莱顿大学Mashaghi实验室研究人员近日报告称，他们找到一种可用于塑造并控制这类微小分子液滴的新方法。相关研究已发表在《自然通讯》上。

将紫外线反应用作分子“开关”

研究团队表示，其工作位于生物物理学、分子工程与医学的交叉领域，关注分子相互作用如何驱动生物材料的涌现特性。在本项研究中，研究人员在凝聚体内部触发一种通常与紫外线导致DNA损伤相关的反应——胸腺嘧啶二聚体形成，即两个相邻的胸腺嘧啶碱基在紫外线作用下发生结合。团队将该过程作为凝聚体内的分子“开关”，通过改变分子内部连接性来调控凝聚体的行为。

研究脉络与荷兰科学传统

研究人员指出，这一思路与荷兰科学界的早期发现存在历史关联。20世纪20年代，荷兰化学家Hendrik G. Bungenberg de Jong曾描述带相反电荷的分子可自发形成微小液滴，并将其称为共聚体；这些结构如今被视为生物分子凝聚体的早期模型。此后，荷兰光化学家Rob Beukers对紫外线如何损伤DNA的机制研究亦被认为是关键基础之一，其中包括对胸腺嘧啶二聚体形成过程的揭示。

新显微技术用于测量单个液滴动态

该研究的另一项进展是一种新的显微镜技术，可直接测量单个液滴的变形与融合过程。研究人员称，这使其能够评估液滴刚度、弹性与黏度的变化，并研究液态向凝胶态或固态转变的过程。除用于刻画正常凝聚体行为外，该方法也被用于探究阿尔茨海默病、帕金森病和肌营养不良等疾病中有害蛋白质聚集体形成的相关机制。

潜在应用：分区结构、生物材料与药物递送

研究团队表示，紫外线触发的化学修饰可用于稳定凝聚体并形成分区结构。除基础研究意义外，这种可控策略也被认为可能为生物医学与技术应用提供路径，例如开发对光响应的智能生物材料或药物递送系统。在设想的系统中，药物可被安全储存，并通过光实现体内按需、精确释放。

对早期生命研究的启示

研究人员还提出，该发现或可为生命起源研究提供线索。部分观点认为，凝聚体可能曾作为早期生命的“原始细胞”。研究团队表示，紫外线可能在形成并稳定这些结构方面发挥作用，从而创造微小的“安全空间”，使关键生化反应得以进行；在强紫外线环境下，这种分区效应可能帮助早期分子存活。