Tworzenie komórek na linii montażowej

Naukowcy opracowali sposób tworzenia błon komórkowych o jednakowej wielkości, małych pakietów komórkowych, które można wykorzystać jak małe terraria do badania wewnętrznego funkcjonowania komórki, a nawet tworzenia nowych molekuł.

Wyspy w strumieniu: Kropelki wody zawieszone w oleju przemieszczają się kanałem w mikroprzepływowym chipie. Strumień wody płynie wzdłuż, tworząc granicę olej-woda.

Sandro Matosevic i Brian Paegel z Scripps Research Institute w Jupiter na Florydzie opracowali metodę opartą na chipie, która pozwala na tworzenie jednorodnych pęcherzyków na linii montażowej. Pęcherzyki mają średnicę od 20 do 70 mikrometrów i są wystarczająco duże, aby zostać załadowane DNA i maszynerią biochemiczną, aby działały jak komórki syntetyczne. Opakowanie syntetyczne pomoże naukowcom badać białka w błonach komórkowych, które odgrywają ważną rolę jako strażnicy komórki. Na przykład wiele leków działa na te białka błonowe lub w inny sposób wykorzystuje je, aby dostać się do wnętrza komórek w celu wykonania swojej pracy.

Paegel i jego koledzy chcą wykorzystać system do tworzenia białek błonowych o nowych i użytecznych funkcjach. Z ewolucyjnego punktu widzenia są po prostu naprawdę soczystą klasą molekuł, które mają na celu nowe funkcje, ponieważ wykonują całą tę interesującą chemię, mówi Paegel. Cząsteczki te są tradycyjnie trudne w obróbce, ponieważ wymagają dwuwarstwy lipidowej – podwójnej warstwy cząsteczek tłuszczowych, które tworzą błonę komórkową – aby funkcjonować. Syntetyczna błona komórkowa, taka jak typ stworzony w badaniu, pozwala naukowcom na przechowywanie pojedynczego genu, a także innych składników biochemicznych do syntezy tego białka błonowego.

Podejście oparte na chipach opiera się na poprzednie badania w którym naukowcy stworzyli masowo błony komórkowe w wirówce. W mikroprzepływowym urządzeniu zespołu Scripps kropelki wody zawieszone w oleju spływają jedną odnogą kanału w kształcie litery Y. Woda spływa drugą odnogą, tworząc granicę faz olej-woda, gdy te dwie ciecze się spotykają. Urządzenie następnie przepycha kropelki przez granicę faz olej-woda, gdzie zostają pokryte kolejną warstwą lipidów, tworząc dwuwarstwową błonę. Badacze opublikowany ich praca online w zeszłym miesiącu w Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego .

Nowym aspektem jest możliwość tworzenia tych gigantycznych pęcherzyków liposomalnych wielkości komórek, które są całkowicie jednolite pod względem wielkości i zawartości. Nikt nie był w stanie tego jeszcze wykazać w solidnym systemie, mówi Wyatt Vreeland, inżynier chemiczny w dziale nauk biochemicznych w National Institute of Standards and Technology w Gaithersburg w stanie Maryland. To pozwala nam zacząć przyglądać się odtwarzaniu układów komórkowych in vitro w kontrolowany sposób, aby zbadać, jak działają różne składniki w komórce.

ukryć