研究人员们建立了一项制造大小一致细胞膜的方法,小小的细胞外壳像微型玻璃容器一样,可用来研究细胞的内在活动甚至创造新分子。
桑德罗·马多谢维克(Sandro Matosevic) 和布莱恩·佩格尔( Brian Paegel) 就职于佛罗里达州的斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute)。他们已经研究出一种以芯片为基础的方法,用流水线方式来制造均一大小的小囊泡。囊泡直径在20到70微米之间,足以装入DNA和生化装置来充当合成细胞。这种人造包裹将帮助研究人员研究细胞膜中扮演细胞看门人般重要角色的蛋白质。例如,许多药物作用于这些细胞膜蛋白,或使用其他方式利用它们进入细胞来发挥功能。
佩格尔和他的同事想使用这种系统来制造新的有用的细胞膜蛋白。佩格尔说:“从发展的观点看,现在只有这种真正多水分的分子成为研究新功能的开发目标,因为它们可进行这些有趣的化学反应。”这些分子在传统意义上很难起作用,因为它需要一种脂质双层膜——双层脂类分子组成细胞膜——才能起作用。人造细胞膜,正如研究中制造的类型,如同其他生化成分一样,允许科学家给单基因提供场所来合成细胞膜蛋白。
以芯片为基础的方法建立在早先研究基础之上,当时科学家从离心机中制造出大量与细胞类似的膜。在斯克里普斯团队的微流体装置中,微水滴悬浮在油里,沿着一个有Y字型分叉的通道流下。水流向另一个分支,当两种液体相遇便可制造出油水界面。装置再推动小液滴穿过油水界面,在那里它们覆盖在另一层脂质上,形成双分子层膜结构。研究者将他们的工作发表于上个月的《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)网络版上。
怀亚特·弗里兰(Wyatt Vreeland)是美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology)的一名生化领域的研究化学工程师,该研究院位于马里兰州盖瑟斯堡(Gaithersburg,Maryland)。他说:“新的技术创新是将它们巨大化的能力,细胞大小的脂质小囊泡在大小和内涵物方面都是完全一样的。还没有人能够在一个稳健的体系中进行过证明。它让我们开始关注,在试管内使用可控方式重建细胞体系,研究细胞中不同组件如何工作。”
流水线生产人造细胞膜
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