Новости химической науки > Шаг к созданию искусственных клеток

Липидные везикулы, также известные как липосомы (liposomes), могут использоваться в косметике для переноса ингредиентов через кожу. Липосомы также можно использовать для инкапсуляции фармацевтических веществ и высвобождении их в нужном месте. Липосомы можно использовать в качестве крошечных биохимических реакторов, моделей биологических мембран и клеток.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2009, doi: 10.1002/anie.200902182

Группа исследователей под руководством Шоджи Такеучи (Shoji Takeuchi) из Университета Токио разработала простой и эффективный метод получения везикул.

Для практического применения необходимы моноламеллярные везикулы, мембрана которых должна состоять лишь из одного двойного липидного слоя. Помимо этого, везикулы должны быть одинаковы по размеру и форме, при этом их размер должен примерно соответствовать размеру природных клеток, содержимое таких везикул должно быть эффективно инкапсулировано, для того, чтобы везикулы могли нести полезную загрузку, необходимо использование концентрированных растворов. Ранее существовавшие методы получения похожих везикул либо не позволяли получать везикулы, соответствующие всем условиям, либо были слишком сложны.

Исследователи из Японии разработали новый метод, который, будучи простым в исполнении, позволяет получать везикулы, соответствующие всем требованиям. Секрет успеха заключается в микрокапиллярной методике, которая позволяет добиваться эффектов, невозможных для систем «нормального размера». Микрокапиллярная система, использованная исследователями, представлена главным микрокапилляром, от которого ответвляются меньшие по размеру капилляры, которые, расширяясь, образуют маленькие камеры. В эти капилляры первоначально вводили воду, затем раствор липидов в масле и снова воду. Когда война вымывала масло из каналов (или масло вымывало в воду) небольшое количество коллоидной системы остается в камерах.

В результате всех операций образуется прочная пленка масла, граничные слои которой соприкасаются с водой, содержащей расположенные в виде монослоя молекулы липида. Медленный ток жидкой системы через боковые каналы с одновременным током по главному каналу способствует выталкиванию масляной пленки из камеры и за счет давления способствует тому, что из двух монослоев образуется двойной слой. Полученная пленка попадает в главный канал и перемещается по направлению тока жидкости. Помехи, конструкционно внесенные в устройство, способствуют тому, что деформированная пленка формирует сферическую везикулу, в результате процесса образуются везикулы, одинаковые по размеру. Небольшой объем микрокапиллярной камеры способствует минимизации потребления реагентов и высокой производительности прибора.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2009, doi: 10.1002/anie.200902182

метки статьи: #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #новые материалы, #химия поверхности, #химия полимеров