Doppio strato lipidico delle vescicole Generation Uso Microfluidic getto

Summary

Getto microfluidica contro un doppio strato lipidico interfaccia gocciolina fornisce un modo affidabile per generare vescicole con controllo sulla asimmetria membrana, incorporazione di proteine ​​transmembrana, e incapsulamento del materiale. Questa tecnica può essere applicata a studiare una varietà di sistemi biologici in cui sono determinanti biomolecole compartimenti.

Abstract

Bottom-up biologia sintetica presenta un nuovo approccio per lo studio e la ricostituzione di sistemi biochimici e, potenzialmente, organismi minime. Questo settore emergente coinvolge ingegneri, chimici, biologi e fisici per progettare e assemblare componenti biologiche di base nei complessi sistemi funzionanti dal basso verso l'alto. Tali sistemi bottom-up potrebbe portare allo sviluppo di cellule artificiali per le indagini biologiche fondamentali e terapie innovative ^1,2. Vescicole unilamellari giganti (GUVs) possono fungere da piattaforma modello per la biologia sintetica a causa della loro struttura della membrana cellulare-like e dimensioni. Getto microfluidica, o microjetting, è una tecnica che consente la generazione di GUVs di dimensione controllata, la composizione della membrana, proteine ​​transmembrana incorporazione, e l'incapsulamento ^3. Il principio di base di questo metodo è l'uso di impulsi multipli, fluidi ad alta frequenza generati da un dispositivo a getto d'inchiostro piezo-azionato per deformare un l sospesabistrato IPID in un GUV. Il processo è simile a soffiando bolle di sapone da una pellicola di sapone. Variando la composizione della soluzione idromassaggio, la composizione della soluzione comprende, e / o le componenti inclusi nel doppio strato, i ricercatori possono applicare questa tecnica per creare vescicole personalizzate. Questo documento descrive la procedura per generare vescicole semplici da un bistrato un'interfaccia gocciolina da microjetting.

Introduction

E 'diventato sempre più chiaro che la biologia delle cellule è un problema multi-scala che coinvolge integrando la nostra comprensione dalle molecole alle cellule. Di conseguenza, sapere esattamente come le molecole lavorano individualmente non è sufficiente per capire i comportamenti cellulari complesse. Ciò è in parte dovuto all'esistenza di comportamenti emergenti dei sistemi a più componenti, come esemplificato dalla ricostituzione di interazione rete actina con vescicole doppio strato lipidico ^4, del fuso mitotico in Xenopus estrarre ^5, e le dinamiche spaziali della batteriche macchinari divisione cellulare ^6.

Protocol

1. Infinity Camera Fabrication

1. Progettare la camera infinito (chiamato per la sua forma), utilizzando un software di progettazione assistita (CAD), e salvare il file in modo che sia compatibile con un cutter laser. Per creare questa forma, distinte due cerchi del diametro di 0.183 in una distanza da centro a centro di 0.15 dentro Tagliare la camera da 1/8- 3/16 in acrilico trasparente con il taglio laser. La forma dell'infinito facilita interfaccia gocciolina formazione doppio strato e stabilità.
2. Praticare un 1/16 nel foro attraverso il bordo della camera acrilico al pozzo a forma di sfioro. Ripetere sul lato opposto. Tagliare un piccolo rett....

Results

Abbiamo messo insieme un setup getto microfluidica su un microscopio a fluorescenza convenzionale invertito con una fase personalizzata assemblato da parti lavorate e micrometri manuali (Figura 1). Caratterizzazione del getto di inchiostro permette di comprendere meglio il processo di generazione delle vescicole. Variando la distanza tra l'ugello a getto d'inchiostro e doppio strato lipidico colpisce la forza applicata per causare la deformazione della membrana. Vicinanza al doppio strato concentra la c.......

Discussion

Sono state sviluppate molte tecniche per la generazione di vescicole, compresi electroformation, emulsione, e generazione gocciolina ^14-16. Tuttavia, nuove tecniche sperimentali sono necessari per consentire la progettazione di sistemi biologici con crescente somiglianza ai sistemi viventi. Metodi di microfluidica, in particolare, hanno offerto un aumento del livello di controllo che regola unilamellarity membrana, monodispersity di dimensioni e contenuti interni ^17,18, portando i modelli vescicole.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Getto d'inchiostro piezoelettrico	MicroFab Technologies	MJ-AL-01-xxx	xxx indica il diametro dell'orifizio in micron
Jet Drive III Controller	MicroFab Technologies	CT-M3-02
Telecamera ad alta velocità	Vision Research	MiroEX2
DPhPC lipide in cloroformio	Avanti	850356C	Ordinato in piccole aliquote in fiale
33 mm PVDF filtri, 0,2 µ m	Fisher Scientific	SLGV033RS
Siringhe da 1 ml	Fisher Scientific	14823434
n-Decane	Acros Organics	111871000
Glucosio	Acros Organics	410950010
Saccarosio	Sigma-Aldrich	S7903-1KG
Metilcellulosa	Fisher Scientific	NC9084958
1/8 in acrilico	McMaster Carr	8560K239	I disegni CAD per la camera a forma di infinito sono disponibili su richiesta
0,2 mm Prodotti Astra acrilici		Clarex clear 001
Cemento acrilico	TAP Plastics	10693
Loctite 495 Supercolla	Fisher Scientific	NC9011323
Loctite 3494 Strobel adesivi di rinforzo UV	Fornitura	30765
Gomma naturale	McMaster Carr	85995K14
Fase personalizzata	fatti in casa	N / A	CAD disegni sono disponibili su richiesta