近日，中国科学院合肥物质院智能所王鹏团队在中国科学院一区TOP期刊 Synthetic and Systems Biotechnology期刊上发表综述论文“Advances in engineering and applications of synthetic phase-separated membraneless organelles in biotechnology”。该论文系统总结了液-液相分离（LLPS）驱动的无膜细胞器（MLOs）在工程设计与生物制造中的最新进展。
研究团队从支架分子类型、客户分子招募策略以及无膜细胞器表征方法三个方面，系统总结了合成MLOs的设计原则与构建策略，并介绍了其在代谢流重构、酶活性提升、基因表达调控、重组蛋白高效表达与纯化、生物材料开发以及分子递送等方面的应用，展示了其在绿色制造和生物医药领域的应用潜力。团队还论述了人工合成MLOs在降低产物细胞毒性，推动高值毒性化合物生物合成方面的潜在优势与应用前景。
研究团队指出，未来随着AI辅助蛋白设计、高分辨率成像及高通量筛选技术的发展，有望构建更稳定、可控、且具高度正交化的相分离系统，为新一代可编程细胞工厂、功能生物材料及精准药物递送平台奠定技术基础。
智能所孙曼曼博士后为第一作者，智能所王鹏研究员与香港科技大学高雄博士后为共同通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、中国博士后科学基金和长三角基础研究联合项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.synbio.2026.01.007
图1 无膜细胞器的构建与应用
