Name: Sintesi di vescicole unilamellari giganti composte: un modello biomimetico di cellule nucleate (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-03T13:10:00.000+00:00
Duration: 10 min 10 s
Description: Scopri la sintesi di vescicole unilamellari giganti composte per modellare cellule nucleate. Questo metodo biomedico utilizza elettroformazione e shock osmotico per studiare elettroporazione e deformazione cellulare.

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<ol><li>Dimova, R. Chapter one - Giant vesicles: A biomimetic tool for membrane characterization. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDimova%2C+R+%22Advances+in+planar+lipid+bilayers+and+liposomes%22">Advances in planar lipid bilayers and liposomes</a>. Iglic, A. 16, 1-50 (2012).</li>
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<li>Fink, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+cues+govern+shape+and+cytoskeletal+organization+in+giant+unilamellar+lipid+vesicles%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Synth+Biol%22%5BJournal%5D)">Extracellular cues govern shape and cytoskeletal organization in giant unilamellar lipid vesicles.</a> ACS Synth Biol. 12 (2), 369-374 (2023).</li>
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<li>Maoyafikuddin, M., Pundir, M., Thaokar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Starch+aided+synthesis+of+giant+unilamellar+vesicles%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Phys+Lipids%22%5BJournal%5D)">Starch aided synthesis of giant unilamellar vesicles.</a> Chem Phys Lipids. 226, 104834(2020).</li>
<li>Shi, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphological+transformations+of+vesicles+with+confined+flexible+filaments%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Morphological transformations of vesicles with confined flexible filaments.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 120 (18), e2300380120(2023).</li>
<li>Litschel, T., Schwille, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protein+reconstitution+inside+giant+unilamellar+vesicles%5BTitle%5D)+AND+%22Annu+Rev+Biophys%22%5BJournal%5D)">Protein reconstitution inside giant unilamellar vesicles.</a> Annu Rev Biophys. 50, 525-548 (2021).</li>
<li>Kurihara, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-reproduction+of+supramolecular+giant+vesicles+combined+with+the+amplification+of+encapsulated+DNA%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Chem%22%5BJournal%5D)">Self-reproduction of supramolecular giant vesicles combined with the amplification of encapsulated DNA.</a> Nat Chem. 3 (10), 775-781 (2011).</li>
<li>Zong, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+fissionable+artificial+eukaryote-like+cell+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Chem+Soc%22%5BJournal%5D)">A fissionable artificial eukaryote-like cell model.</a> J Am Chem Soc. 139 (29), 9955-9960 (2017).</li>
<li>Zong, W., Li, Q., Zhang, X., Han, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deformation+of+giant+unilamellar+vesicles+under+osmotic+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+Surf+B%3A+Biointerfaces%22%5BJournal%5D)">Deformation of giant unilamellar vesicles under osmotic stress.</a> Colloids Surf B: Biointerfaces. 172, 459-463 (2018).</li>
<li>Shin, J., Jang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multicompartment+synthetic+vesicles+for+artificial+cell+applications%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Eng+Mater%22%5BJournal%5D)">Multicompartment synthetic vesicles for artificial cell applications.</a> ACS Appl Eng Mater. 2 (12), 2758-2770 (2024).</li>
<li>Riske, K. A., Dimova, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electro-deformation+and+poration+of+giant+vesicles+viewed+with+high+temporal+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Electro-deformation and poration of giant vesicles viewed with high temporal resolution.</a> Biophys J. 88 (2), 1143-1155 (2005).</li>
<li>Maoyafikuddin, M., Kulkarni, S. V., Thaokar, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+method+and+high+salt+concentration+can+affect+electrodeformation+of+GUVs+under+strong+pulsed+DC+fields%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Omega%22%5BJournal%5D)">Synthesis method and high salt concentration can affect electrodeformation of GUVs under strong pulsed DC fields.</a> ACS Omega. 10 (7), 6427-6436 (2025).</li>
<li>Behera, N., Thaokar, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Numerical+modeling+of+giant+pore+formation+in+vesicles+under+msPEF-induced+electroporation%3A+Role+of+charging+time+and+waveform%5BTitle%5D)+AND+%22Bioelectrochemistry%22%5BJournal%5D)">Numerical modeling of giant pore formation in vesicles under msPEF-induced electroporation: Role of charging time and waveform.</a> Bioelectrochemistry. 164, 108926(2025).</li>
<li>Kumar, R., Chakrabarti, R., Thaokar, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compound+giant+unilamellar+vesicles+as+a+bio-mimetic+model+for+electrohydrodynamics+of+a+nucleate+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Compound giant unilamellar vesicles as a bio-mimetic model for electrohydrodynamics of a nucleate cell.</a> Soft Matter. 20 (35), 6995-7011 (2024).</li>
<li>Sinha, K. P., Thaokar, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrohydrodynamics+of+a+compound+vesicle+under+an+AC+electric+field%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physics%22%5BJournal%5D)">Electrohydrodynamics of a compound vesicle under an AC electric field.</a> Journal of Physics. 29 (27), 275101(2017).</li>
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<li>Dimova, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+developments+in+the+field+of+bending+rigidity+measurements+on+membranes%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Colloid+Interface+Sci%22%5BJournal%5D)">Recent developments in the field of bending rigidity measurements on membranes.</a> Adv Colloid Interface Sci. 208, 225-234 (2014).</li>
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<li>Corvera, E., Mouritsen, O. G., Singer, M. A., Zuckermann, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+permeability+and+the+effect+of+acyl-chain+length+for+phospholipid+bilayers+containing+cholesterol%3A+theory+and+experiment%5BTitle%5D)+AND+%22Biochim+Biophys+Acta%22%5BJournal%5D)">The permeability and the effect of acyl-chain length for phospholipid bilayers containing cholesterol: theory and experiment.</a> Biochim Biophys Acta. 1107 (2), 261-270 (1992).</li>
<li>Kamiya, K., Osaki, T., Takeuchi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+vesicles-in-a-vesicle+with+asymmetric+lipid+components+using+a+pulsed-jet+flow+method%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Formation of vesicles-in-a-vesicle with asymmetric lipid components using a pulsed-jet flow method.</a> RSC Advances. 9 (52), 30071-30075 (2019).</li>
<li>Doğan Güzel, F., Kaur, J., Zendeh, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cheap+portable+electroformed+giant+unilamellar+vesicles+preparation+kit%5BTitle%5D)+AND+%22J+Liposome+Res%22%5BJournal%5D)">Cheap portable electroformed giant unilamellar vesicles preparation kit.</a> J Liposome Res. 33 (2), 183-188 (2023).</li>
<li>Kaur, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On-chip+label-free+impedance-based+detection+of+antibiotic+permeation%5BTitle%5D)+AND+%22IET+Nanobiotechnol%22%5BJournal%5D)">On-chip label-free impedance-based detection of antibiotic permeation.</a> IET Nanobiotechnol. 15 (1), 100-106 (2021).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Cholesterol (Sigma grade, 99%)</td><td>Avanti Polar Lipids, Inc.</td><td>C8667</td><td>Per sintesi sGUV</td></tr><tr><td>Choloroform</td><td>Merck Life Science Pvt. Ltd.</td><td>DA2P711602</td><td>Usato come solvente per la preparazione della soluzione di lipidi stock</td></tr><tr><td>DMPC</td><td>Avanti Polar Lipids, Inc.</td><td>850345C</td><td>Per sintesi sGUV</td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Hayman</td><td>F204325</td><td>Per la pulizia delle diapositive ITO</td></tr><tr><td>FITC-DEXTRAN (4 Kda-MW)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>466994</td><td>Per l'incapsulamento all'interno delle vescicole interne di cGUV</td></tr><tr><td>Glucose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G-7021</td><td>Per la preparazione della soluzione di glucosio, usata per lo shock osmotico agli sGUV sospesi nella soluzione di saccarosio</td></tr><tr><td>Liss Rhod PE</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>810150C-1MG</td><td>Per colorare le molecole lipidiche</td></tr><tr><td>Nile red</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>72485</td><td>Per la colorazione di cGUV e sGUV membrane</td></tr><tr><td>Sodium chloride (NaCl)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>1936060521</td><td>Per la preparazione della soluzione di sale stock, per modificare la conducibilità&nbsp; dei compartimenti cGUV</td></tr><tr><td>Sucrose</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S9378</td><td>Per la soluzione di saccarosio come mezzo idratante della camera di elettroformazione</td></tr><tr><td>Attrezzature</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Diapositive Cavitly</td><td>Blue star</td><td></td><td>Sospensione cGUV posizionata per l'osservazione al microscopio</td></tr><tr><td>Fotocamera cMOS pco.edge 4.2</td><td>Excelitas</td><td>61009524</td><td>Per immagini monocromatiche fluorescenti&nbsp; e immagina DIC</td></tr><tr><td>Vetrino di copertura (22 x 60 mm)</td><td>Blue star</td><td></td><td>Per la copertura delle diapositive a cavità</td></tr><tr><td>Camera di elettrofusione Eppendorf</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>Sospensione sGUV posizionata nella camera per l'osmosi e l'osservazione al microscopio, qualsiasi altra camera semplice può essere utilizzata</td></tr><tr><td>Generatore di funzioni (Dual channel)</td><td>Tektronix</td><td>AFG3022C</td><td>Generatore di funzioni utilizzato per fornire un campo elettrico AC alla camera di elettroformazione&nbsp;</td></tr><tr><td>Incubatore</td><td>Personalizzato locale</td><td></td><td>camera di elettroformazione posizionata a 40°</td></tr><tr><td>Diapositive ITO</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>576352-10PAK</td><td>Diapositive ITO utilizzate nel metodo di elettroformazione</td></tr><tr><td>Microscopio invertito Nikon Eclipse</td><td>Nikon</td><td>TE2000-U</td><td>Per la visualizzazione di sGUV e cGUV</td></tr><tr><td>Foglio di silicone (3 mm&nbsp; di spessore)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>GF49463141</td><td>Per il distanziamento nella camera di elettroformazione</td></tr><tr><td>Siringa (2 mL)</td><td>Becton Dickinson India Pvt Ltd.</td><td>300844</td><td>Usata per iniettare un mezzo idratante e raccogliere gli sGUV dalla camera di elettroformazione</td></tr><tr><td>Setup di microscopia confocale Zeiss</td><td>Centro di assistenza IIT Bombay</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

sintesi di vescicole unilamellari giganti composte: un modello biomimetico di cellule nucleate

Synthesis of Compound Giant Unilamellar Vesicles: A Biomimetic Model of Nucleate Cells

Sintesi di vescicole unilamellari giganti composte: un modello biomimetico di cellule nucleate

A simple Giant unilamellar vesicle (sGUV) is a micron-sized spherical vesicle, which is composed of a lipid bilayer that encloses an aqueous solution ...

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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.

Doppio strato lipidico delle vescicole Generation Uso Microfluidic getto

La ricostituzione della proteina transmembrana, KvAP, in giganti vescicole unilamellari (GUVs) è dimostrato per due metodi di disidratazione, reidratazione - electroformation, e gonfiore gel assistita. In entrambi i metodi, piccole vescicole unilamellari contenenti la proteina sono fusi insieme per formare GUVs che possono poi essere studiate mediante microscopia a fluorescenza e patch-clamp elettrofisiologia.

Ricostituzione di una proteina transmembrana, la tensione gated canali ionici, KvAP, in Giant unilamellari vescicole per la microscopia e Patch Clamp Studies

Le vescicole giganti contenenti componenti altamente impacchettati di dimensioni micrometriche sono utili modelli cellulari. Il metodo di centrifugazione dell'emulsione acqua-in-olio è uno strumento semplice e potente per la preparazione di vescicole giganti con materiali incapsulati.

Preparazione di giganti Vescicole Encapsulating microsfere mediante centrifugazione di una emulsione acqua-in-olio

Presentiamo una tecnica di micromanipolazione senza contatto delle vescicole, usando le pendenze dello ione calcio localizzata. Microiniezione di una soluzione di ioni di calcio, in prossimità di una vescicola gigante del lipido, è utilizzato per rimodellare la membrana lipidica, con conseguente produzione di tubolari protrusioni di membrana.

Rimodellamento della membrana di vescicole giganti in risposta a gradienti di ioni calcio localizzata

Dimostriamo la coltura unicellulare di batteri all'interno di vescicoli giganti (GV). I GV contenenti cellule batteriche sono stati preparati con il metodo di trasferimento delle goccioline e sono stati immobilizzati su una membrana sostenuta su un substrato di vetro per l'osservazione diretta della crescita batterica. Questo approccio può anche essere adattabile ad altre cellule.

Coltura di cellule batteriche a livello di singola cellula all'interno di vescicoli giganti

L'obiettivo del protocollo è quello di misurare in modo affidabile le proprietà meccaniche della membrana delle vesciche giganti mediante aspirazione alla micropipetta.

Obsistenza di Giant Unilamellar Hybrid Vesicles by Electroformation and Measurement of their Mechanical Properties by Micropipette Aspiration

Questo articolo introduce un metodo semplice per la produzione rapida di vescicole unilamellari giganti con proteine citoscheletriche incapsulate. Il metodo si rivela utile per la ricostituzione bottom-up delle strutture citoscheletriche nelle interazioni confinamento e citoscheletro-membrana.

Incapsulamento rapido del citoscheletro ricostituito all'interno di vescicole unilamellari giganti

In questo manoscritto, dimostriamo le tecniche sperimentali per incapsulare il citoscheletro F-actina in vescicole lipidiche unilamellari giganti (chiamate anche liposomi) e il metodo per formare uno strato di F-actina che imita la corteccia nel foglietto interno della membrana liposomiale.

In vitro Ricostituzione del citoscheletro di actina all'interno di vescicole unilamellari giganti

Questa guida per principianti presenta un protocollo generale per la preparazione di vescicole unilamellari giganti (GUV) tramite il metodo del trasferimento di goccioline, discutendo i passaggi critici e fornendo approfondimenti per aiutare le possibili regolazioni necessarie per diverse applicazioni, tra cui la biologia sintetica e la microrobotica.

Utilizzo del metodo di trasferimento delle goccioline per preparare in modo affidabile vescicole unilamellari giganti

Questo articolo introduce una semplice ricostituzione one-pot di reti citoscheletriche all'interno di vescicole giganti separate in fase. Il metodo può essere generalizzato e applicato all'incapsulamento o al confinamento di un'ampia gamma di biomolecole.

In vitro Ricostituzione di reti citoscheletriche all'interno di vescicole unilamellari giganti separate di fase (GUV)

Scopri la sintesi di vescicole unilamellari giganti composte per modellare cellule nucleate. Questo metodo biomedico utilizza elettroformazione e shock osmotico per studiare elettroporazione e deformazione cellulare.

Sintesi di vescicole unilamellari giganti composte: un modello biomimetico di cellule nucleate

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