Populære Innlegg

Redaksjonens - 2018

Manipulering av flytende krystaller kan bidra til kontroll av legemiddelleveringsprosessen

Anonim

Flytende krystaller er merkelige stoffer, både fisk og fugler. De kan strømme som en væske, men har den ordnede molekylære strukturen til et krystallinsk faststoff. Og den interne strukturen kan endres av små signaler fra utsiden.

annonse


En gruppe forskere ved Universitetet i Chicagos institutt for molekylærteknologi har funnet en måte å utnytte denne egenskapen for å omdanne flytende krystaller til et verktøy for å manipulere formen av syntetiske cellemembraner. Teknikken har potensial for bruk i biologi, medisin og avansert materialutvikling. Teamet rapporterte sine funn i utgaven av Science Advances den 10. august 2016.

"Det vi har gjort er gjengitt begynnelsen av celledeling i et syntetisk system, " sa Juan de Pablo, Liew Family Professor i molekylærteknologi, som ledet gruppen. Når en celle deler seg, strekker den sfæriske cellemembranen seg inn i en elliptisk form, utvikler en midje i midten og splittes deretter i to sfæriske celler. Forskerne bygde sofistikerte modeller som produserte denne oppførselen på datamaskinen og reproduserte den i den virkelige verden, og testet modellens spådommer.

"Det er første gang at dette har blitt gjort, " sa de Pablo. "Det er et system som har blitt utviklet på molekylært nivå ved hjelp av datamodeller."

Cellular stand-ins

Stående inn for celler i forsøkene var kapsler, eller "vesikler", noen få mikrometer i diameter (en brøkdel av et menneskelig hårs bredde) laget av noen av de samme fosfolipidene som utgjør virkelige cellemembraner. Disse ble nedsenket i et bad av flytende krystallolje hvis molekyler er litt langstrakte i stedet for runde. Ved temperaturer over 97 grader Fahrenheit oppfører oljen som enhver annen olje. Men når temperaturen senkes litt, pakker oljens molekyler tett mot hverandre som sigaretter og justerer seg i en retning.

"Når det skjer, presser væskekrystallen på vesiklet mer i en retning enn i den andre, slik at vesiklen blir langstrakt, " sa de Pablo. "Hvis du squash det mer og mer, blir det en ellipsoid, og de to ender blir punktiver og punktiver. Det er et punkt når molekylene rundt disse punktene skiller seg fra hverandre og skaper et lite gap i membranen gjennom hvilke ting kan presses ute."

Lipidvesikler er i gjeldende bruk for legemiddellevering. De Pablo forestiller seg bruk av flytende krystallteknikk som en snill måte å kontrollere den prosessen på.

"Det vi finner spennende er at vi har en mekanisme som gjør at vi kan ta vesikler lastet med noe interessant, og ved å endre temperaturen litt, kan vi deformere vesiklet og få det til å klemme ut hva det har inne uten at vi noen gang berører vesiklet. Og da vi gjenoppretter temperaturen til den opprinnelige verdien, blir vesikken sfærisk igjen. "

Beregninger indikerer at klemme mer eller mindre vil endre størrelsen på gapet, slik at det frigjør innhold av varierende størrelser. "Men det er noe vi fortsatt må demonstrere, " sa de Pablo.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Chicago . Original skrevet av Carla Reiter. Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. R. Zhang, Y. Zhou, JA Martinez-Gonzalez, JP Hernandez-Ortiz, NL Abbott, JJ de Pablo. Kontrollert deformasjon av vesikler ved hjelp av fleksible strukturerte medier . Science Advances, 2016; 2 (8): e1600978 DOI: 10.1126 / sciadv.1600978


Legg Igjen Din Kommentar