211service.com
Fremstilling af celler på et samlebånd
Forskere har udviklet en måde at skabe ensartede cellemembraner, små cellulære pakker, der kan bruges som små terrarier til at studere cellens indre funktion og endda skabe nye molekyler.
Øer i åen: Vanddråber suspenderet i olie bevæger sig ned ad en kanal i en mikrofluidisk chip. En strøm af vand strømmer ved siden af og danner en olie-vand-grænseflade.
Sandro Matosevic og Brian Paegel fra Scripps Research Institute i Jupiter, Florida, har udviklet en chip-baseret metode, der skaber ensartede vesikler på samlebåndsmåde. Størrelsen mellem 20 og 70 mikrometer i diameter er vesiklerne store nok til at blive fyldt med DNA og det biokemiske maskineri til at fungere som syntetiske celler. Den syntetiske emballage vil hjælpe forskere med at studere proteinerne i cellemembraner, som spiller vigtige roller som gatekeepere for cellen. Mange lægemidler, for eksempel, virker på disse membranproteiner eller på anden måde bruger dem til at komme ind i celler for at udføre deres arbejde.
Paegel og hans kolleger vil bruge systemet til at skabe membranproteiner med nye og nyttige funktioner. Fra et evolutionært synspunkt er de bare denne virkelig saftige klasse af molekyler, der skal målrettes efter nye funktioner, fordi de laver al denne interessante kemi, siger Paegel. Disse molekyler har traditionelt været svære at arbejde med, fordi de kræver et lipid-dobbeltlag - det dobbelte lag af fedtmolekyler, der udgør cellemembranen - for at kunne fungere. En syntetisk cellemembran, som den type, der blev skabt i undersøgelsen, giver videnskabsmænd mulighed for at huse et enkelt gen såvel som de andre biokemiske komponenter til at syntetisere det membranprotein.
Den chip-baserede tilgang bygger videre på tidligere forskning hvor videnskabsmænd skabte cellelignende membraner i bulk i en centrifuge. I Scripps-teamets mikrofluidiske enhed bevæger vanddråber suspenderet i olie sig ned ad en gren af en Y-formet kanal. Vand strømmer ned ad den anden gren og skaber en olie-vand-grænseflade, når de to væsker mødes. Enheden skubber derefter dråberne gennem olie-vand-grænsefladen, hvor de bliver belagt med et andet lag af lipider for at danne dobbeltlagsmembranen. Forskerne offentliggjort deres arbejde online i sidste måned i Journal of the American Chemical Society .
Det nye aspekt er evnen til at lave disse gigantiske, cellulær størrelse liposomale vesikler, der er fuldstændig ensartede i deres størrelse og deres indhold. Ingen har været i stand til at demonstrere det endnu i et robust system, siger Wyatt Vreeland, en forskningskemisk ingeniør i biokemiske videnskabsafdelingen ved National Institute of Standards and Technology i Gaithersburg, Maryland. Dette lader os begynde at se på rekonstituering af cellulære systemer in vitro på en kontrolleret måde for at undersøge, hvordan forskellige komponenter i en celle virker.