Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Клетка на чипе

Чтобы жить, расти и делиться, клетки используют множество различных ферментов, которые катализируют последовательные реакции. Учитывая сложность этих процессов, невозможно точно определить, когда, какие ферменты и в каких концентрациях присутствуют в живой клетке, а также каковы их оптимальные пропорции относительно друг друга. Исследователям нужны искусственные системы малого размера в качестве моделей для изучения этих процессов.

Близкое сходство с живыми клетками

Группа исследователей из Базельского университета под руководством профессоров Корнелии Паливан и Вольфганга Мейера разработала новую стратегию производства таких искусственных систем. Они описали, как создавали различные миниконтейнеры – везикулы, которые являются моделями клетки.

В отличие от предыдущих моделей, эта система не основана на самосборке пузырьков. Новая эффективная микрофлюидная технология позволяет управлять процессом производства везикул, загруженных ферментами, и настраивать их размер и состав, чтобы внутри везикул могли происходить различные биохимические реакции, не влияя друг на друга – как в разных отделах клетки.

Исследователи ввели различные компоненты в каналы на чипе из силикона. Все микроканалы объединяются в один. Если установлены правильные настройки, на выходе устройство выдает водную эмульсию из капель полимера одинакового размера, которые образуются в точке пересечения микроканалов.

3_enzyme_scascade.jpg

Три типа везикул одинакового размера, но с разным содержимым: β-галактозидаза (красный), глюкозооксидаза (зеленый) и пероксидаза (синий). Водорастворимые ферменты постепенно превращают исходный материал в конечный окрашенный продукт резоруфин, который, как и все промежуточные соединения, выходит в окружающий раствор через селективные каналы в мембранах везикул.

Точный контроль

Этот метод дает ключевые преимущества: он позволяет производить везикулы индивидуального дизайна и точно регулировать желаемую комбинацию ферментов внутри. Белки, включенные в мембрану, действуют как поры и обеспечивают селективный транспорт соединений внутрь везикул и из них. Размеры пор разработаны таким образом, чтобы пропускать только определенные молекулы, что позволяет отдельно исследовать конкретные клеточные процессы, которые играют роль в метаболических заболеваниях или влияют на реакцию некоторых лекарств в организме.

Статья E.C.Santos et al. Combinatorial strategy for studying biochemical pathways in double emulsion templated cell-sized compartment опубликована в журнале Advanced Materials.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of Basel: An artificial cell on a chip.


Читать статьи по темам:

биочипы молекулярная биология Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Счет на тысячи

Новая «лаборатория-на-чипе» позволяет исследовать тысячи клеток в течение недели – на порядок быстрее существующих моделей.

читать

Глиобластома на чипе

Выделив самые агрессивные клетки, биологи могут изучить работу их генов и создать лекарства, направленные на их подавление.

читать

Изогнутая микрофлюидика

Микрожидкостные каналы, напечатанные на изогнутой поверхности – это первый шаг к тому, чтобы когда-нибудь напечатать их прямо на коже.

читать

За один выдох

Доработка устройства для определения различных газов позволит научить его реагировать на наличие в выдыхаемом воздухе частиц SARS-CoV-2.

читать

Мембрана-на-чипе

Новый чип, имитирующий свойства клеточной мембраны, поможет безопасно для исследователей искать лекарство против вируса SARS-CoV-2.

читать

Только первой свежести

Электрохимический графеновый датчик отслеживает свежесть продуктов по уровню гистамина.

читать