Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Bileşik Dev Unilamellar Veziküllerin Sentezi: Çekirdek Hücrelerin Biyomimetik Bir Modeli

1.3K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/68274

⸱

3 Temmuz 2025

 ,  , 
1Centre for Research in Nanotechnology & Science, Indian Institute of Technology Bombay, 2Department of Chemistry, Indian Institute of Technology Bombay, 3Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology Bombay

Bu makalede

Özet

Bu makale, iç, halka ve dış bölgelerde özelleştirilmiş elektriksel iletkenliğe sahip, vezikül içinde vezikül yapısına sahip bileşik Dev Unilamellar Veziküllerin (cGUV'ler) hazırlanması için bir yöntem sunar. Elektroformasyon, ozmotik şok yoluyla stomatositlere ve cGUV'lara dönüştürülen basit GUV'leri sentezler ve çekirdekli hücrelerin biyofiziğini incelemek için değerli bir model sağlar.

Özet

Basit bir Dev unilamellar vezikül (sGUV), içinde sulu bir çözelti bulunan ve başka bir sulu ortamda süspanse edilen bir lipid çift tabakasından oluşan mikron boyutunda küresel bir veziküldür. Biyolojik hücrelerin biyomimetik modelleri olan sGUV'lar, biyofiziksel çalışmalar için iyi kurulmuş sistemlerdir. Bununla birlikte, sGUV'ler esas olarak annükleat hücreleri taklit eder ve bunların çekirdek olmayan hücreler için model olarak uygulanmasını sınırlar. Çekirdekli hücreler için daha uygun bir biyomimetik model olarak bileşik Dev Unilamellar vezikülleri (cGUV'ler) öneriyoruz. cGUV'ler, dış ve iç vezikül çift katmanlarının sırasıyla hücreyi ve bir hücrenin çekirdek zarını temsil ettiği varsayılabilen vezikül içi vezikül yapılarıdır.

Bu çalışmada, cGUV'ların sentezi için basit bir yöntem tanımlanmıştır. Kısaca sGUV'lar, elektroformasyon yöntemi ile bir sükroz ortamında %37-43 mol aralığında DMPC ve kolesterolün lipid bileşimi kullanılarak üretilmiştir. Bu sGUV'lar daha sonra hipertonik bir glikoz çözeltisi eklenerek ozmotik şoka maruz bırakıldı ve bu da somatositik bir şekle ani bir geçişi tetikledi. Bu süreç, dış ve iç veziküllerin bir boyun yoluyla bağlı kaldığı bir ara durumun oluşumuna yol açtı ve sonuçta cGUV'lar olarak adlandırılan vezikül içi vezikül yapısının gelişmesine neden oldu.

Ayrıca, çift tabakada daha yüksek kolesterol seviyeleri ile hazırlanan GUV'lerin azalmış iyon geçirgenliği sergilediği bilinmektedir. Bu özellik, hidrasyon ortamının iletkenliklerini ayarlayarak bir cGUV'nin halka şeklindeki çözeltisindeki iletkenliğin, hipertonik glikoz yoluyla iç çözeltinin ve seyreltmenin veya iletken ortamın eklenmesinin ayarlanmasıyla dış çözeltinin ayarlanmasına izin verir, sonuçta ortaya çıkan cGUV'leri dış, halka ve iç bölgelerde kontrollü iletkenliklere sahip hale getirir, elektrik alan çalışmaları ile ilgilidir. Ökaryotik, çekirdekli hücreler için biyomimetik bir model olarak kullanılabilecek bileşik vezikülleri sentezlemek ve biyofiziksel araştırmalardaki uygulamalarını ilerletmek için bu verimli ve basit yaklaşımı öneriyoruz.

Giriş

Biyomimetik modeller, hücre zarlarının karmaşık biyofiziksel olaylarını incelemek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu en basit biyomimetik modeller, biyolojik hücrelerde bulunan sayısız değişkenden kaynaklanan paraziti en aza indirerek değerli bilgiler sağlar. Dev Tek Katmanlı Veziküller (GUV'ler), membran biyofiziğini incelemek için kullanılan temel bir biyomimetik sistemdir 1,2. GUV'ler, hücre zarının temsili bir modeli olarak iyi bir şekilde kurulmuştur. Çapı 10-30 μm olan tek bir küresel lipid çift tabakası içerirler ve sulu bir çözelti içinde kapsüllenir ve süspanse edilirler. Bu makalede, bu sGUV'leri adlandırıyoruz. Bu sistemler, biyolojik zarların yapısını ve işlevini taklit etmek için temel hücresel bileşenlerin - lipitler, proteinler ve katalizörler - bir araya getirildiği aşağıdan yukarıya bir yaklaşım kullanılarak inşa edilmiştir 3,4.

İçinde sadece sulu çekirdek bulunan basit sGUV'lar yaygın olarak kullanılsa da, biyolojik hücrelerin belirli özelliklerini çoğaltmak için daha gelişmiş modeller geliştirilmiştir. Örneğin, aktin destekli yapılara sahip GUV'ler hücre iskeletini 5,6,7 taklit ederken, fizyolojik koşulları taklit etmek için yüksek tuzlu ortamlar kullanılır. Daha yüksek tuzlu ortamlar fizyolojik koşulları taklit eder, ancak elektroformasyon 8,9 gibi geleneksel yöntemler genellikle bu koşullar altında mikron boyutlu GUV'leri sentezlemek için uygun olmadığından, bunları GUV'lerde elde etmek zordur. Hidrasyon sırasında iki tabaka şişmesine yardımcı olmak için polimerik veya nişasta jelleri kullanan jel destekli yöntem gibi daha yeni yöntemler bu sınırlamaları ele almaktadır10,11. Benzer şekilde, sGUV'lerin morfolojik değişiklikleri incelenmiştir12. Kapsüllenmiş aktin, mikrotübüller ve değişen sertlikteki diğer hücre iskeleti bileşenleri gibi kapalı ve açık filamentlerin eklenmesi ve bunların içindeki ozmotik stres durumu, bu ozmotik olarak sönmüş ancak başlangıçta yarı küresel veziküllerin morfolojik geçişini etkiler. Teorik analiz, deneysel gözlemlerle iyi bir uyum sağlayan boru şeklinde, küresel, raket benzeri, kiraz benzeri ve damlacık yapıları dahil olmak üzere çeşitli morfolojik dönüşümleri ortaya koymaktadır12. Bu bulgular, hücreler ve veziküller içindeki filamentlerin, mikrotübüllerin ve nano halkaların organizasyonunu anlamak için önemli etkilere sahiptir. Diğer çalışmalar, protein kapsülleme yöntemlerini gözden geçirir ve kapsüllenmiş aktin, mikrotübüller ve hücre iskeleti bileşenlerinin ozmotik sönmüş veziküllerin şeklini nasıl düzenlediğini araştırır12,13.

Ayrıca, ökaryotik hücre mimarisinden esinlenerek, ökaryotik hücrelerinfisyon ve hücre bölünmesine, kendi kendine çoğalan hücrelerin 14,15,16,17 ve çok bölmeli hücrelere benzeyen yapay modellerin geliştirilmesine yönelik karmaşık GUV tabanlı modeller geliştirilmektedir. Yapısal uygulamanın ötesinde, GUV'ler aynı zamanda hücre elektroporasyonunu anlamak için seçilen modellerdir - uygulanan bir elektrik alanının Maxwell stresi nedeniyle lipit zarında gözenek oluşumunu indüklediği bir süreç. Biyolojik hücrelerle karşılaştırılabilir boyutlara sahip GUV'lar, elektrik alanları altında elektrodeformasyon ve elektroporasyon sergiler. GUV'ler üzerine yapılan bu tür çalışmalar, membran kapasitansı ve eğilme sertliği18 gibi elektromekanik özellikler ve elektroporasyon mekanizmaları 2,19,20 hakkında bilgi sağlar. Bununla birlikte, pratik olarak, bu çalışmalar kırmızı kan hücreleri (RBC'ler) gibi anükleat hücrelerini en iyi şekilde temsil eder.

Bu boşluğu doldurmak için, nükleat ökaryotik hücreler21,22 için yeni bir biyomimetik model olarak bileşik Dev Unilamellar Vezikülleri (cGUV'ler) öneriyoruz. Bu veziküller, iç çift tabakanın nükleer zarı taklit ettiği ve dış çift tabakanın plazma zarını temsil ettiği bir vezikül içinde vezikül yapısına sahiptir. Ayrıca, iç, halka ve dış bölgelerin elektriksel iletkenliğinin, mikromanipülatörler veya mikroşırıngalar gibi gelişmiş enstrümantasyon gerektirmeden nasıl modüle edilebileceğini gösteriyoruz. cGUV'leri sentezlemeye yönelik bu basitleştirilmiş yaklaşım, çekirdekli hücreler üzerinde biyofiziksel araştırmaları ilerletmek için umut verici bir platform sunmaktadır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. Lipid karışım çözeltilerinin hazırlanması

  1. 5 mg / mL'lik bir nihai konsantrasyonda 63: 37 molar oranında 1 mL DMPC ve kolesterol çözeltisi hazırlayın. Bunun için 149 μL DMPC (kloroformda çözünmüş olarak alınan 25 mg/mL stok), 252 μL kolesterol (kloroformda çözünmüş 5 mg/mL kolesterol) ve 599 μL kloroform ekleyin.
  2. 1 mL başka bir DMPC çözeltisi hazırlayın: 5 mg / mL'de 57: 43 molar oranda kolesterol, 139.8 μL DMPC (kloroformda çözünmüş olarak alınan 25 mg / mL stok), 301 μL kolesterol (5 mg / mL, kloroformda çözünmüş tozdan hazırlanmış) ve 559.2 μL kloroform.
  3. Lipid çift tabakasını boyamak için, 63:37 molar oranda (adım 1.1 ve 1.2'de açıklanmıştır) DMPC ve kolesterol içeren 1 mL lipid karışımına 100 μL Nil Kırmızısı (5 mM'lik bir stok çözeltisinden) ekleyin. Alternatif olarak, hazırlanan 1 mL lipid karışımına (1.1 ve 1.2 adımlarında açıklanmıştır) 30 μL Liss Rhod-PE (1 mg / mL Liss Rhod-PE stoğu) ekleyin.
    NOT: Çözücü (kloroform) oldukça uçucu olduğundan, stok çözeltisinin (25 mg / mL DMPC) kullanımı için şişenin tekrar tekrar açılmasından sonra konsantre olabilir ve bu da bileşimi değiştirebilir.

2. Basit Dev Unilamellar Veziküllerin (sGUV'ler) sentezlenmesi için elektroformasyon protokolü

  1. İndiyum Kalay Oksit (ITO) kaplı slaytları bulaşık deterjanı solüsyonuyla iyice temizleyin ve deiyonize su (0,055 μS/cm) ile durulayın. Slaytları %100 etanol solüsyonu ile temizleyin, deiyonize su ile durulayın ve 85 °C'de fırında kurutun.
  2. Bir Pens Ampermetre kullanarak ITO kaplı kızakların iletken tarafını belirleyin. Temizlenmiş ITO kaplı sürgüyü, iletken tarafı yukarı bakacak şekilde bir vakum kullanarak döndürme kaplayıcı üzerine sabitleyin.
  3. ITO slaytının iletken tarafına dört damla çözelti dökerek 25 μL lipit çözeltisi (adım 1.1'de hazırlanan) uygulayın. Daha sonra, başka bir ITO lamı alın ve çözeltinin dört damlacığını ITO slaytının iletken tarafına dökerek 25 μL lipit çözeltisi (adım 1.2'de hazırlanmıştır) uygulayın.
  4. Her iki lipit kaplı slaytı en az 2 saat karanlıkta tutulan bir kurutucuda vakumla kurutun.
    NOT: Işıktan korunma, lipitleri olası kimyasal değişikliklerden korur.
  5. Lipid kaplı bir ITO slaytını (adım 1.1'de hazırlanan lipid ile kaplanmış) diğer temiz ITO slaytlarına paralel olarak, iletken tarafları birbirine bakacak ve aralarında 3 mm kalınlığında bir silikon kauçuk ara parça olacak şekilde düzenleyin. Güvenli bir elektroformasyon odası oluşturmak için düzeneği bir kelepçe ile kapatın.
  6. Bir elektroformasyon odası oluşturmak için adım 1.2'de hazırlanan lipit çözeltisi ile ITO kaplı slayt için adım 2.5'te açıklanan prosedürün aynısını izleyin.
  7. Her iki odayı da 38-40 ° C'de tutulan bir inkübatöre yerleştirin ve odayı 2 mL'lik bir şırınga yardımıyla 100 mM sükroz çözeltisi ile doldurun. 5 saat boyunca çift kanallı bir fonksiyon üreteci kullanarak 10 Hz frekansında 4 Vpp'lik bir AC elektrik alanı uygulayın.
    NOT: ITO sürgüsünün iletken tarafının, fonksiyon üretecine bağlanan timsah klipslerine doğru şekilde kenetlendiğinden emin olun.
  8. Elektroformasyon odasını fonksiyon üretecinden ayırın. Hazneyi inkübatörden çıkarın ve oda sıcaklığına soğumaya bırakın. Sentezlenen sGUV'ları bir şırınga kullanarak her iki odadan toplayın ve her birini 2 mL'lik bir mikrosantrifüj tüpüne aktarın ve ozmotik şoka maruz bırakmadan önce oda sıcaklığında (25-27 ° C) 1 saat inkübe edin.

3. Ozmotik şokta şekil geçişi (sGUV'dan Stomatosit'e cGUV'a)

  1. 100 mM sükroz çözeltisi içeren nemlendirici ortamda süspanse edilmiş 200 μL sGUV'leri bir gözlem odasına aktarın.
  2. sGUV'ların şekil geçişini başlatan ozmotik şoku indüklemek için gözlem odası içinde 200 μL 100 mM sükroz içeren bu sGUV süspansiyonuna 125 μL glikoz çözeltisi (300 mM) ekleyin.
    NOT: Ozmotik şok güdümlü şekil geçişi için adım 1.1 ve 1.2'de verilen lipid bileşiminden sGUV sentezi için aynı prosedürü (adım 3'te verilmiştir) izleyin.
  3. Ozmotik şoka bağlı sGUV'ların mikroskopi tablasına yerleştirilen gözlem odasında 1 saat dinlenmesine izin verin.
  4. sGUVS'un şekil geçişini yapmak ve gözlemlemek için, gözlem odasını (elektrofüzyon odası, bir Petri kabı, bir içbükey lam veya mikroskopi gözlemi için kullanılabilecek başka herhangi bir oda) ters çevrilmiş bir mikroskop tablasına yerleştirin ve veziküllerin yerleşmesine izin verin.
  5. Hazne içinde meydana gelen şekil geçişlerini izleyin. sGUV'ların şekil geçişlerini gözlemlemek için Plan fluor, ELWD 20x/0.45 ve Plan fluor, ELWD 40x/0.60 objektif lensi ile Diferansiyel Girişim Kontrastı (DIC) ve epifloresan mikroskobu kullanın.
  6. Geçiş sırasında stomatositik veziküllerin oluşumunu gözlemleyin. Daha büyük veziküller dibe çöktükçe ve ardından daha fazla sayıda küçük vezikül geldikçe odayı zaman içinde izleyin.

4. cGUV'lerin iç, halka ve dış bölgelerindeki iletkenliğin değiştirilmesi

  1. sGUV'lara ozmotik bir şok vermeden önce uygun miktarlarda (μL) 7,5 mM'lik bir stok tuz çözeltisi ekleyerek cGUV'lerin farklı bölgelerindeki (iç, halka ve dış) çözeltilerin iletkenliğini ayarlayın.
    1. Örneğin, dış ve iç bölgelerde halka şeklindeki bölgeye göre daha yüksek iletkenlik oluşturmak için 200 μL sükroz çözeltisini elektrofüzyon odasına aktarın. Hazneye 20 μL 7.5 mM tuz çözeltisi ekleyin. 125 μL 300 mM glikoz çözeltisi ekleyerek ozmotik şoku indükleyin.
    2. Ozmotik şoklu sGUV'ların 3-4 saat dinlenmesine izin verin. Bu durumda, cGUV'ler dış ve iç bölgelerde, sondaki halka şeklindeki bölgeye göre daha yüksek iletkenliğe sahip olarak elde edilir.
  2. 500 μm aralıklı tel elektrotlar içeren bir elektrofüzyon odasında bir fonksiyon üreteci kullanarak 100 kHz'de 7,5 Vpp'lik bir AC elektrik potansiyeli uygulayarak cGUV'lerin elektrodeformasyonunu gerçekleştirin.
  3. Bir AC elektrik alanı uyguladıktan sonra, 10 kare/sn'de video çekin ve dış veziküllerin şişirme şekli deformasyonunu ve iç veziküllerin prolate şekil deformasyonunu gözlemleyin, bu da dış ve iç bölgelerde cGUV alanlarındaki halka şeklindeki bölgeye göre daha yüksek iletkenliği doğrular.

5. cGUV'lerin mikroskopi analizi

  1. Ters Mikroskop Görüntüleme: Ters çevrilmiş bir mikroskop kullanarak ve monokromatik bir kamera ile birleştirilmiş diferansiyel girişim kontrastı (DIC) ve epifloresan mikroskobu gerçekleştirin. sGUV'ların şekil geçişlerini gözlemlemek için Plan fluor, ELWD 20x/0.45 ve Plan fluor, ELWD 40x/0.60 objektif lensleri ile DIC ve epifloresan mikroskobu kullanın. Epifloresan çalışması için Nil kırmızısı lekesi çift tabakası için yeşil bir filtre (EX 510-560, DM 575, BA 590) kullanın.
    NOT: DIC görüntüleri, bağlı boynun durumu hakkında değerli bilgiler sağlayarak, sağlam kalıp kalmadığını veya cGUV'lar oluşturmak için füzyona uğrayıp uğramadığını doğrular.
  2. Bir ölçek çubuğu eklemek ve mikroskopi görüntülerini kırpmak için ImageJ yazılımını kullanın. Ölçek çubuğu eklemek için Analiz | Görüntüyü kalibre etmek için Ölçek'i ayarlayın, ardından Analiz | Araçlar | Ölçek çubuğunu eklemek için Ölçek Çubuğu .
  3. Morfoloji için Konfokal Mikroskopi: cGUV morfolojisinin daha net bir şekilde anlaşılmasını sağlamak için, 1 μm'lik bir adım boyutuna sahip z ekseni taraması için bir lazer taramalı konfokal mikroskop kullanılır. Konfokal Mikroskop ile Görüntüleme: cGUV'ları görüntülemek için Plan-Apochromat 40x/1.3 yağ DIC objektif lensi ile lazer taramalı konfokal mikroskop kullanın. 561 nm uyarma dalga boyuna ve 561-695 nm emisyon aralığına sahip kırmızı tek kanallı mod kullanan Nil Kırmızısı veya Rhodamine-PE lekeli cGUV'leri görüntüleyin.
  4. Mikroskop bağlantılı yazılımda görüntünün .czi dosyasını değiştirmek ve çıkarmak için, grafikleri bir ölçek çubuğu gibi ekleyin ve 2B, 3B görünümü etkinleştirin, ardından İşleme | Yöntem | Parametreler ve tıklayın Tamam JPG formatında bir görüntü elde etmek için.
  5. Konfokal Mikroskopi için Hazırlık: Konfokal görüntüleme için modifiye edilmiş özel bir haznede (alt cam Lamel cam ile değiştirildi) cGUV'ler içeren sulu bir çözeltiyi doldurun. cGUV'lerin konfokal görüntülemeye yerleşmesine izin vermek için numuneyi 10-15 dakika boyunca rahatsız edilmeden bırakın; cGUV karışımını boşluk kızağına yükleyin ve cGUV'ların hareketlerini durdurmak için bir lamel ile kapatın. Bunu takiben, cGUV'leri konfokal mikroskopi ve 1 μm aralıklarla z-tarama yoluyla analiz edin.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

sGUV'lar elektroformasyon yöntemi kullanılarak sentezlendi ( Şekil 1'de gösterildiği gibi) ve bir şırınga kullanılarak odadan hasat edildi. Hasat edilen sGUV'lar başlangıçta ters çevrilmiş bir mikroskop altında görüntülendi ve stomatosit şekline dönüşmelerini indüklemek için ozmotik bir şoka tabi tutuldu. Daha fazla membran yeniden şekillenmesinden sonra, bu stomatosit, bileşik Dev Unilamellar Vezikül (cGUV) adı verilen bir vezikül içinde vezikül yapısına dö...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Lipitlerin bileşimi ve türleri, bir GUV oluşturan çift tabakanın mekanik özelliklerini büyük ölçüde belirler. DMPC/Chol'dan oluşan bir çift katman, ozmotik şoka maruz kaldığında benzersiz şekil geçişleri sergiler. Güçlü bir hipertonik ozmotik şok altında, sGUV içindeki sulu sıvı dışarı atılır ve bu da GUV çift tabakasının deformasyonuna yol açar. Gözlemlenen şekil geçişleri, öncelikle suyun dışa doğru akışından ve çift katmanın bükülme sertliğinden etkilenir. Bu deformasyonlar, ozmotik ş...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların beyan edebilecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Rupesh Kumar, Hindistan Hükümeti İnsan Kaynaklarını Geliştirme Bakanlığı'na (MHRD) PMRF bursu ve acil durum hibesi için teşekkür eder. Merkezi Tesis, IRCC, IIT Bombay'ın konfokal lazer tarama mikroskobunu minnetle kabul ediyoruz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Cholesterol (Sigma grade, 99%)Avanti Polar Lipids, Inc.C8667sGUV sentezi için
CholoroformMerck Life Science Pvt. Ltd.DA2P711602Lipid stok çözeltisinin hazırlanması için solvent olarak kullanılır
DMPCAvanti Polar Lipids, Inc.850345CsGUV sentezi için
EthanolHaymanF204325ITO slaytlarının temizlenmesi için
FITC-DEXTRAN (4 Kda-MW)Sigma-Aldrich466994cGUV'nin iç veziküllerinde kapsülleme için
GlucoseSigma-AldrichG-7021Glükoz çözeltisinin hazırlanması için, sGUV'nin sükroz çözeltisinde süspansiyonunda ozmotik şok için kullanılır
Liss Rhod PESigma-Aldrich810150C-1MGLipid moleküllerini boyamak için
Nile redSigma-Aldrich72485cGUV ve sGUV zarının boyanması için
Sodium chloride (NaCl)Sigma-Aldrich1936060521Tuz stok çözeltisinin hazırlanması için, cGUV bölmelerinin iletkenliğini değiştirmek için
SucroseSigma-AldrichS9378Elektroformasyon odasının hidrasyon ortamı olarak sükroz çözeltisi için
Ekipmanlar
Cavitly slaytlarBlue starcGUV süspansiyonunun mikroskopi gözlem için yerleştirilmesi
cMOS pco.edge 4.2 kameraExcelitas61009524Floresan monokromatik görüntüler ve DIC görüntüleme için
Kapaklar (22 x 60 mm)Blue starKavity slaytlarının örtülmesi için
Eppendrof Elektrofüzyon odasıSigma-AldrichsGUV süspansiyonunun ozmotik ve mikroskopi gözlem için odaya yerleştirilmesi, başka herhangi bir basit oda da kullanılabilir
Fonksiyon jeneratörü (Çift kanal)TektronixAFG3022CElektroformasyon odasına AC elektrik alanı iletir
İnkübatörYerel özelleştirilmişElektroformasyon odasının 40°'de yerleştirilmesi
ITO slaytlarSigma-Aldrich576352-10PAKElektroformasyon yönteminde kullanılan ITO slaytlar
Nikon Eclipse inverte edilmiş mikroskopNikonTE2000-UsGUV ve cGUV'nin görselleştirilmesi için
Silikon levha (3 mm kalınlık)Sigma-AldrichGF49463141Elektroformasyon odasının aralığı için
Şırınga (2 mL)Becton Dickinson India Pvt Ltd.300844Hidrasyon ortamının enjekte edilmesi ve sGUV'nin elektroformasyon odasının hasat edilmesi için kullanılır
Zeiss konfokal mikroskopi kurulumuIIT Bombay'ın merkezi tesisi

Kaynaklar

  1. Dimova, R. Chapter one - Giant vesicles: A biomimetic tool for membrane characterization. Advances in planar lipid bilayers and liposomes. Iglic, A. 16, 1-50 (2012).
  2. Maoyafikuddin, M., Thaokar, R. M. Effect of the waveform of the pulsed electric field on the cylindrical deformation of uncharged giant unilamellar vesicles. Langmuir. 39 (28), 9660-9670 (2023).
  3. Nair, K. S., Bajaj, H. Advances in giant unilamellar vesicle preparation techniques and applications. Adv Colloid Interface Sci. 318, 102935(2023).
  4. Göpfrich, K., et al. One-pot assembly of complex giant unilamellar vesicle-based synthetic cells. ACS Synth Biol. 8 (5), 937-947 (2019).
  5. Chen, S., Sun, Z. G., Murrell, M. P. In vitro reconstitution of the actin cytoskeleton inside giant unilamellar vesicles. J Vis Exp. (186), e64026(2022).
  6. Merkle, D., Kahya, N., Schwille, P. Reconstitution and anchoring of cytoskeleton inside giant unilamellar vesicles. ChemBioChem. 9 (16), 2673-2681 (2008).
  7. Fink, A., et al. Extracellular cues govern shape and cytoskeletal organization in giant unilamellar lipid vesicles. ACS Synth Biol. 12 (2), 369-374 (2023).
  8. Angelova, M. I., Dimitrov, D. S. Liposome electroformation. Faraday Discuss Chem Soc. 81, 303-311 (1986).
  9. Angelova, M. I., Soléau, S., Meleard, P., Faucon, F., Bothorel, P. Preparation of giant vesicles by external AC electric fields. Kinetics and applications. Trends in Colloid and Interface Science VI. Progress in Colloid & Polymer Science. Helm, C., Loesche, M., Moehwald, H. 89, 127-131 (1992).
  10. Weinberger, A., et al. Gel-assisted formation of giant unilamellar vesicles. Biophys J. 105 (1), 154-164 (2013).
  11. Maoyafikuddin, M., Pundir, M., Thaokar, R. Starch aided synthesis of giant unilamellar vesicles. Chem Phys Lipids. 226, 104834(2020).
  12. Shi, C., et al. Morphological transformations of vesicles with confined flexible filaments. Proc Natl Acad Sci USA. 120 (18), e2300380120(2023).
  13. Litschel, T., Schwille, P. Protein reconstitution inside giant unilamellar vesicles. Annu Rev Biophys. 50, 525-548 (2021).
  14. Kurihara, K., et al. Self-reproduction of supramolecular giant vesicles combined with the amplification of encapsulated DNA. Nat Chem. 3 (10), 775-781 (2011).
  15. Zong, W., et al. A fissionable artificial eukaryote-like cell model. J Am Chem Soc. 139 (29), 9955-9960 (2017).
  16. Zong, W., Li, Q., Zhang, X., Han, X. Deformation of giant unilamellar vesicles under osmotic stress. Colloids Surf B: Biointerfaces. 172, 459-463 (2018).
  17. Shin, J., Jang, Y. Multicompartment synthetic vesicles for artificial cell applications. ACS Appl Eng Mater. 2 (12), 2758-2770 (2024).
  18. Riske, K. A., Dimova, R. Electro-deformation and poration of giant vesicles viewed with high temporal resolution. Biophys J. 88 (2), 1143-1155 (2005).
  19. Maoyafikuddin, M., Kulkarni, S. V., Thaokar, R. M. Synthesis method and high salt concentration can affect electrodeformation of GUVs under strong pulsed DC fields. ACS Omega. 10 (7), 6427-6436 (2025).
  20. Behera, N., Thaokar, R. M. Numerical modeling of giant pore formation in vesicles under msPEF-induced electroporation: Role of charging time and waveform. Bioelectrochemistry. 164, 108926(2025).
  21. Kumar, R., Chakrabarti, R., Thaokar, R. M. Compound giant unilamellar vesicles as a bio-mimetic model for electrohydrodynamics of a nucleate cell. Soft Matter. 20 (35), 6995-7011 (2024).
  22. Sinha, K. P., Thaokar, R. M. Electrohydrodynamics of a compound vesicle under an AC electric field. Journal of Physics. 29 (27), 275101(2017).
  23. Méléard, P., et al. Bending elasticities of model membranes: Influences of temperature and sterol content. Biophys J. 72 (6), 2616-2629 (1997).
  24. Dimova, R. Recent developments in the field of bending rigidity measurements on membranes. Adv Colloid Interface Sci. 208, 225-234 (2014).
  25. Needham, D., McIntosh, T. J., Evans, E. Thermomechanical and transition properties of dimyristoylphosphatidylcholine/cholesterol bilayers. Biochemistry. 27 (13), 4668-4673 (1988).
  26. Almeida, P. F. F., Vaz, W. L. C., Thompson, T. E. Lateral diffusion in the liquid phases of dimyristoylphosphatidylcholine/cholesterol lipid bilayers: a free volume analysis. Biochemistry. 31 (29), 6739-6747 (1992).
  27. de Meyer, F., Smit, B. Effect of cholesterol on the structure of a phospholipid bilayer. Proc Natl Acad Sci USA. 106 (10), 3654-3658 (2009).
  28. Kraske, W. V., Mountcastle, D. B. Effects of cholesterol and temperature on the permeability of dimyristoylphosphatidylcholine bilayers near the chain melting phase transition. Biochim Biophys Acta. 1514 (2), 159-164 (2001).
  29. Corvera, E., Mouritsen, O. G., Singer, M. A., Zuckermann, M. J. The permeability and the effect of acyl-chain length for phospholipid bilayers containing cholesterol: theory and experiment. Biochim Biophys Acta. 1107 (2), 261-270 (1992).
  30. Kamiya, K., Osaki, T., Takeuchi, S. Formation of vesicles-in-a-vesicle with asymmetric lipid components using a pulsed-jet flow method. RSC Advances. 9 (52), 30071-30075 (2019).
  31. Doğan Güzel, F., Kaur, J., Zendeh, Z. Cheap portable electroformed giant unilamellar vesicles preparation kit. J Liposome Res. 33 (2), 183-188 (2023).
  32. Kaur, J., et al. On-chip label-free impedance-based detection of antibiotic permeation. IET Nanobiotechnol. 15 (1), 100-106 (2021).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Bile ik GUV lerBiyomimetik H cre ModeliVezik l ElektroformasyonuOzmotik okLipid ift TabakasKonfokal MikroskopiElektroporasyon al malarVezik l DeformasyonuN kleer Membran Modeli
Bileşik Dev Unilamellar Veziküllerin Sentezi: Çekirdek Hücrelerin Biyomimetik Bir Modeli
Bize ulaşın
Kütüphaneye tavsiye et

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.