使用多孔硅树脂材料简单 大规模生产巨型囊泡
已经开发出产生大量巨囊泡(脂质体)分散的技术。该技术涉及将脂质吸附到类似“棉花糖样凝胶”的硅氧烷多孔材料中,然后通过浸渍缓冲溶液将其挤出像海绵一样。
这项工作由东北大学跨学科科学前沿研究所的Gen Hayase博士(助理教授)和东北大学机器人系工程机器人研究生院的Shinomiro Nomura博士(副教授)进行。预期这种简单方法不仅可用作需要巨大囊泡的细胞研究工具,还可用于医学和美容目的。
巨囊泡(GV)是由磷脂膜组成的脂质体,具有与活细胞相似的结构,并且尺寸为几微米。由于这个原因,它已被用于各种生化实验,例如将功能分子引入活细胞,并且还制成人工细胞和分子机器人研究的容器。
已经提出了许多制备GV分散体的方法,但是在实验室中,一次生产大量几百毫升的方法受到限制。2011年,Nomura发现GV是通过将脂质吸附到多孔聚二甲基硅氧烷(PDMS)中并在缓冲溶液中挤压而产生的。
GV生成方法的实际发展和其效率的提高是通过使用孔控硅氧烷组合物柔性大孔材料来实现的,鉴于其稠度,其可被描述为“棉花糖状凝胶”。
MG的微观结构由直径为几微米,孔径为几十微米的骨架组成,细骨架表面具有光滑的疏水性。当MG吸收含有氯仿的磷脂并进行真空干燥时,认为磷脂使疏水基团朝向MG骨架/亲水基团的孔侧取向。
如果在此浸渍缓冲溶液,则立即在孔中形成GV。通过用缓冲溶液挤出该MG可以除去GV分散体。“我们还发现亲水性分子基团可以通过预先在缓冲液中添加分子而高效地包含在GV中”,Hayase博士说。
作为示例,将含有脂质浸渍的棉花糖状凝胶装入市售的“咖啡壶”中并压制;产生GV分散。由于即使用这样简单的程序也可以产生GV,因此预期该方法将作为GV生成的方式有用。
MG相对容易生产,并且可以使用相同的样品多次产生囊泡。该方法既可用作人工细胞研究工具,也可用于可在现场生成的医疗和化妆品,例如DIY。该研究团队正在开发一种更简单的MG制造方法,该方法将在一年内公布。