生物的细胞膜，对于细胞来说是一道“城墙”，是一种主要由磷脂构成的富有弹性的半透性膜，它具有亲水性的外部和疏水性的内部，具有像阀门一样可以打开和关闭的离子通道，能够选择性地让细胞与外部交换物质。
想要开发真正的人造器官，就得从最基本的开始，开发人工细胞膜，此前科学家们开发的人工细胞膜的寿命只有5天，很难支持器官最基本的功能。
最近，韩国科学技术研究所（KIST）宣布，由脑科学研究所的金泰成博士领导的研究团队已成功开发出一种新的人工细胞膜，该膜可在硅基片上稳定50天以上，这是现场报告的最长时间。
除了在年创造了一种持续五天的人工细胞膜外，金博士的团队还在年展示了一种正离子通过一种人工细胞膜转移到结构内部的过程，该人工细胞膜表面附着着一种蛋白质，证实了其生物传感器的应用潜力。
然而，至少一个月的耐久性对于利用人工细胞膜进行生命科学研究和生物传感器的实际商业化至关重要。为了突破人工细胞膜五天的稳定性极限，KIST研究小组专注于一种称为嵌段共聚物（BCP）的材料。BCP是一种由两个或多个嵌段组成的大分子，可以重复排列成一长排具有对抗性的嵌段，模拟人体细胞膜的亲水性和疏水性。
金博士的研究团队开发了一种技术，可以在硅衬底上定期排列数万个直径为8μm的孔，并通过表面处理将一定量的BCP溶液插入每个孔中，然后进行干燥。然后，通过在微流控通道的上板电极和下硅基板之间施加电场，可调谐地创建肥皂泡状、细长椭圆形或薄管状BCP双层结构。
这一过程使他们发现，根据溶液浓度、外加电场和频率，可以保持具有特定形状的结构。这就提出了一种可以自由控制人工细胞膜面积大小和形状的方法，从一个像肥皂泡一样的球体到一个像管子一样的圆柱体。
KIST研究团队最终创造了一种人工细胞膜，通过在三维双层BCP结构的外部填充多孔水凝胶，该水凝胶具有与人体物质相似的优异弹性特征，可以保持50天以上的稳定性。此外，通过使用BCP双层结构复制小肠上皮细胞（由数千个管状结构（纤毛）组成）产生了一种人工器官结构，证明了其通过与β-半乳糖苷酶结合作为人工器官材料的潜在用途。
金博士说，“虽然全球人工细胞膜研究一直专注于在硅衬底上放置二维平面结构，但随着第一种三维人工细胞膜结构制造技术的发展，我们的团队已成功将人工细胞膜的稳定期延长了十倍以上。”
基于这样的人工细胞膜，真正的人造器官离我们可能还很远。但这项研究为人工细胞膜的大面积阵列制造提供了一条途径，预计将进一步发展成为生物功能研究的平台技术，以确定类似细胞功能的超灵敏生物传感器、新药开发的药物筛选以及大脑中的神经递质和激素的作用。