Výroba článků na montážní lince

Výzkumníci vyvinuli způsob, jak vytvořit buněčné membrány jednotné velikosti, malé buněčné balíčky, které lze použít jako malá terária ke studiu vnitřního fungování buňky a dokonce k vytvoření nových molekul.

Ostrovy v proudu: Kapky vody suspendované v oleji putují kanálem v mikrofluidním čipu. Proud vody teče vedle a tvoří rozhraní olej-voda.

Sandro Matosevic a Brian Paegel ze Scripps Research Institute v Jupiteru na Floridě vyvinuli metodu založenou na čipu, která vytváří vezikuly jednotné velikosti způsobem montážní linky. Vezikuly o velikosti mezi 20 a 70 mikrometry v průměru jsou dostatečně velké, aby mohly být naplněny DNA a biochemickým aparátem, aby fungovaly jako syntetické buňky. Syntetický obal pomůže výzkumníkům studovat proteiny v buněčných membránách, které hrají důležitou roli jako strážci buňky. Mnoho léků například působí na tyto membránové proteiny nebo je jinak používá k tomu, aby se dostaly do buněk, aby mohly vykonávat svou práci.

Paegel a jeho kolegové chtějí systém využít k vytvoření membránových proteinů s novými a užitečnými funkcemi. Z evolučního hlediska jsou to právě tyto skutečně šťavnaté molekuly, které se zaměřují na nové funkce, protože dělají všechnu tuto zajímavou chemii, říká Paegel. S těmito molekulami bylo tradičně obtížné pracovat, protože ke svému fungování vyžadují lipidovou dvojvrstvu – dvojitou vrstvu tukových molekul, které tvoří buněčnou membránu. Syntetická buněčná membrána, jako je typ vytvořený ve studii, umožňuje vědcům umístit jediný gen, stejně jako další biochemické složky pro syntézu tohoto membránového proteinu.

Přístup založený na čipu staví na předchozí výzkum ve kterém vědci vytvořili buněčně podobné membrány hromadně v centrifuze. V mikrofluidním zařízení týmu Scripps putují kapičky vody suspendované v oleji po jedné větvi kanálu ve tvaru Y. Voda stéká po druhé větvi a vytváří rozhraní olej-voda, když se obě kapaliny setkají. Zařízení poté protlačí kapičky přes rozhraní olej-voda, kde se obalí další vrstvou lipidů, aby vytvořily dvouvrstvou membránu. Výzkumníci zveřejněno jejich práce online minulý měsíc v Journal of the American Chemical Society .

Novým aspektem je schopnost vytvořit tyto obří lipozomální vezikuly buněčné velikosti, které jsou zcela jednotné co do velikosti a obsahu. Nikdo to zatím nedokázal prokázat v robustním systému, říká Wyatt Vreeland, výzkumný chemický inženýr v divizi biochemických věd v Národním institutu pro standardy a technologie v Gaithersburgu v Marylandu. To nám umožňuje začít zkoumat rekonstituci buněčných systémů in vitro kontrolovaným způsobem, abychom prozkoumali, jak různé složky v buňce fungují.

skrýt