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Biomicrofluidics: 产生模拟细胞膜脂质球的新设备

  1. 细胞膜
  2. 脂质球

来源:生物谷 2012-11-18 11:27

来自加利福尼亚大学欧文分校的Abraham Lee说,"为在合成生物学上打开了一条新大门,一组研究人员已经开发出一种微流体装置,这种装置产生一系列微小脂质球,这些微小脂质球在许多方面类似于一个细胞的外膜。细胞实质上是由磷脂膜封闭的小的、复杂生物反应器"。 "有效地生产具脂质膜的小囊泡是基本生物学研究的一种宝贵的工具,这些脂质膜模仿了天然细胞的,同时也是希望生产人造细胞的重要的第一步"。

来自加利福尼亚大学欧文分校的Abraham Lee说,"为在合成生物学上打开了一条新大门,一组研究人员已经开发出一种微流体装置,这种装置产生一系列微小脂质球,这些微小脂质球在许多方面类似于一个细胞的外膜。细胞实质上是由磷脂膜封闭的小的、复杂生物反应器"。

"有效地生产具脂质膜的小囊泡是基本生物学研究的一种宝贵的工具,这些脂质膜模仿了天然细胞的,同时也是希望生产人造细胞的重要的第一步"。研究人员通过开发一个单一系统已经在推动这一领域上迈出了重要的一步,这个系统迅速、有效地做完所有创建稳定脂质囊泡的必要步骤。目前多步生产方法创造囊泡,它们有不一致的大小和层数及短的使用寿命,而且他们往往被生产中所使用的溶剂所污染。

一篇在期刊Biomicrofluidics上发表的文章报道了一种新的微流体设计,这种设计通过在油性环境中精确制造和控制水滴大小而克服先前的障碍。这将产生一个作为一个脂质分子集合周围支架的油-水膜。由于膜随着时间而溶解,积累的脂质形成稳定的、均匀的囊泡,它们有许多天然细胞膜的化学和物理属性。

文章:"Stable, Biocompatible Lipid Vesicle Generation by Solvent Extraction-based Droplet Microfluidics"被接受,出版在期刊Biomicrofluidics上。(生物谷bioon.com)

Stable, biocompatible lipid vesicle generation by solvent extraction-based droplet microfluidics

Shia-Yen Teh, Ruba Khnouf, Hugh Fan and Abraham P. Lee

Abstract In this paper, we present a microfluidic platform for the continuous generation of stable, monodisperse lipid vesicles 20-110?μm in diameter. Our approach utilizes a microfluidic flow-focusing droplet generation design to control the vesicle size by altering the system's fluid flow rates to generate vesicles with narrow size distribution. Double emulsions are first produced in consecutive flow-focusing channel geometries and lipid membranes are then formed through a controlled solvent extraction process. Since no strong solvents are used in the process, our method allows for the safe encapsulation and manipulation of an assortment of biological entities, including cells, proteins, and nucleic acids. The vesicles generated by this method are stable and have a shelf life of at least 3 months. Here, we demonstrate the cell-free in vitro synthesis of proteins within lipid vesicles as an initial step towards the development of an artificial cell.

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