Adhezja komórek odbywa się za pośrednictwem wyspecjalizowanych cząsteczek adhezyjnych (CAM), białek obecnych na błonie komórkowej, które są zdolne do wiązania się ze swoim odpowiednikiem na matrycy pozakomórkowej lub na innej komórce. Na przylegających komórkach większość cząsteczek adhezyjnych, w tym wszechobecna integryna i kadheryna, znajduje się w postaci klastrów 1. Interakcja limfocytów T (limfocytów T) z komórkami prezentującymi antygen (APC) stanowi szczególnie uderzającą ilustrację znaczenia klastrów receptorów utworzonych na granicy między dwiema komórkami - często nazywanych synapsami immunologicznymi. Po pierwszym kontakcie z APC, receptory limfocytów T (TCR) na powierzchni limfocytu T tworzą klastry w skali mikronowej, które służą jako platformy sygnalizacyjne 2,3,4, i ostatecznie są scentralizowane, tworząc większy centralny klaster supramolekularny (cSMAC) 5,6,7. Niedawno wykazano, że po stronie APC ligandy TCR są również zgrupowane 8.
W kontekście interakcji limfocytów T z APC, wdrożenie systemów hybrydowych, w których APC jest naśladowany przez sztuczną powierzchnię funkcjonalizowaną odpowiednimi białkami, znacznie poszerzyło nasze zrozumienie interfejsu synaptycznego 2,3,4,5,6,7. W tym kontekście bardzo istotne jest projektowanie powierzchni mimetycznych APC, które rejestrują jeden lub więcej aspektów komórki docelowej. Na przykład, jeśli ligandy są szczepione na podpartych dwuwarstwach lipidowych, mogą dyfundować w płaszczyźnie dwuwarstwy, naśladować sytuację na powierzchni APC i jednocześnie umożliwiać tworzenie cSMAC 6,7. Podobnie, klastry na APC zostały naśladowane poprzez utworzenie wysp ligandów w morzu polimerów 9,10,11,12,13,14. Jednak te dwie cechy do tej pory nie zostały połączone.
Tutaj opisujemy nowatorską technikę tworzenia nano-kropek anty-CD3 (przeciwciała skierowanego przeciwko kompleksowi TCR) otoczonych dwuwarstwą lipidową z dyfuzyjnymi lipidami. Dwuwarstwa jest deponowana przy użyciu techniki Langmuir-Blodgett/Langmuir-Schaefer 7,15,16 i w razie potrzeby może być funkcjonalizowana określonym białkiem — na przykład ligandem integryny limfocytów T (zwanym ICAM1). Ponadto kropki białkowe anty-CD3 można zastąpić innym przeciwciałem lub CAM. Chociaż wybraliśmy białka do wykorzystania w przyszłości jako platformę do badań adhezji limfocytów T, opisana tutaj strategia może być dostosowana do dowolnego białka, a nawet DNA.