Однослойная липосома

редактировать

A однослойная липосома представляет собой сферическую камеру / везикулу, ограниченную одним бислоем амфифильного липида или смесью таких липидов, содержащих водный раствор внутри камеры. Однослойные липосомы используются для изучения биологических систем и имитации клеточных мембран, и их классифицируют на три группы в зависимости от их размера: небольшие однослойные липосомы / везикулы (SUV) с размером диапазона 20–100 нм, большие однослойные липосомы / везикулы ( LUVs) размером 100–1000 нм и гигантские однослойные липосомы / везикулы (GUV) размером 1–200 мкм. GUV в основном используются в качестве моделей биологических мембран в исследовательской работе. Клетки животных имеют размер 10–30 мкм, а клетки растений - обычно 10–100 мкм. Органеллы даже меньшего размера, такие как митохондрии, обычно имеют размер 1-2 мкм. Следовательно, правильная модель должна учитывать размер исследуемого образца. Кроме того, размер везикул определяет их кривизну мембран, что является важным фактором при изучении слитых белков. SUV имеют более высокую кривизну мембраны, и везикулы с высокой кривизной мембраны могут способствовать слиянию мембран быстрее, чем везикулы с более низкой кривизной мембраны, такие как GUV.

Состав и характеристики клеточной мембраны различаются в разных клетках (клетки растений, млекопитающих клетки, бактериальные клетки и т. д.). В мембране бислоя часто состав фосфолипидов во внутренних и внешних листочках различается. Фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозитол и сфингомиелин являются одними из наиболее распространенных липидов мембран большинства клеток животных. Эти липиды сильно различаются по заряду, длине и состоянию насыщения. Присутствие ненасыщенных связей (двойных связей) в липидах, например, создает перегиб в ацильных цепях, который дополнительно изменяет упаковку липидов и приводит к более рыхлой упаковке. Следовательно, состав и размеры однослойных липосом необходимо тщательно выбирать в зависимости от предмета исследования.

Каждая структура липидного бислоя в целом сопоставима с ламеллярной фазой организацией липидов в биологических мембранах. Напротив, мультиламеллярные липосомы (MLV) состоят из множества концентрических амфифильных липидных бислоев, аналогичных слоям лука, и MLV могут иметь различные размеры до нескольких микрометров.

Содержание

  • 1 Подготовка
    • 1.1 Маленькие однослойные пузырьки и большие однослойные пузырьки
    • 1.2 Гигантские однослойные пузырьки
  • 2 Применение
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки

Подготовка

Малые однослойные везикулы и большие однослойные везикулы

Существует несколько методов приготовления однослойных липосом, и протоколы различаются в зависимости от типа желаемых однослойных везикул. Можно купить различные липиды, растворенные в хлороформе или в виде лиофилизированных липидов. В случае лиофилизированных липидов их можно солюбилизировать в хлороформе. Затем липиды смешивают в желаемом молярном соотношении. Затем хлороформ выпаривают в слабом потоке азота (чтобы избежать контакта с кислородом и окисления липидов) при комнатной температуре. роторный испаритель можно использовать для образования гомогенного слоя липосом. На этом этапе удаляется основная часть хлороформа. Чтобы удалить остатки захваченного хлороформа, липиды помещают под вакуум от нескольких часов до ночи. Следующим шагом является регидратация, при которой высушенные липиды повторно суспендируют в желаемом буфере. Липиды можно встряхивать в течение нескольких минут, чтобы убедиться, что все липидные остатки ресуспендированы. Внедорожники можно получить двумя способами. Либо посредством обработки ультразвуком (например, с импульсами 1 секунда с циклами 3 Гц при мощности 150 Вт), либо путем экструзии. В методе экструзии липидную смесь пропускают через мембрану 10 или более раз. В зависимости от размера мембраны можно получить внедорожники или LUV. Хранение пузырьков в атмосфере аргона вдали от кислорода и света может продлить их жизнь.

Гигантские однослойные везикулы

Естественное набухание: в этом методе растворимые липиды в хлороформе наносятся пипеткой на тефлоновое кольцо. Хлороформу дают испариться, а затем кольцо помещают под вакуум на несколько часов. Затем через тефлоновое кольцо осторожно добавляют водный буфер и дают липидам возможность естественным образом набухнуть с образованием GUV в течение ночи. Недостатком этого метода является образование большого количества многослойных везикул и липидных остатков.

Электроформование: в этом методе липиды помещаются на токопроводящее покровное стекло (оксид индия и олова или стекло с покрытием ITO) вместо тефлонового кольца, и после вакуумирования на высушенные липиды помещается буфер, который помещается в сэндвичи с использованием второе токопроводящее покровное стекло. Затем прикладывается электрическое поле определенной частоты и напряжения, которое способствует образованию ГУВ. Для полиненасыщенных липидов этот метод может вызвать значительный окислительный эффект на везикулы. Тем не менее, это очень распространенный и надежный метод создания GUV.

Другой метод подготовки GUV с использованием гальванопластики - это гальванопластика на Pt проводах. Микрофлюидизация и набухание с помощью геля (набухание с помощью агарозы или набухание с помощью PVA) - это два других метода, используемых при изготовлении GUV.

Применения

Используются фосфолипиды липосомы в качестве целевых систем доставки лекарств. Гидрофильные лекарства могут переноситься в виде раствора внутри SUV или MLV, а гидрофобные лекарства могут быть включены в липидный бислой этих липосом. При введении в кровоток тела человека / животного MLV предпочтительно поглощаются фагоцитарными клетками, и, таким образом, лекарственные препараты могут быть нацелены на эти клетки. Для общей или полной доставки могут использоваться внедорожники. Для местного нанесения на кожу можно использовать специальные липиды, такие как фосфолипиды и сфинголипиды, для изготовления липосом, не содержащих лекарств, в качестве увлажняющих средств, а также с лекарствами, например, для применения против ультрафиолетового излучения.

В биомедицинских исследованиях однослойные липосомы чрезвычайно полезны для изучения биологических систем и имитации функций клеток. Поскольку живую клетку очень сложно изучать, однослойные липосомы представляют собой простой инструмент для изучения событий взаимодействия мембран, таких как слияние мембран, локализация белка в плазматической мембране, изучение ионных каналов и т. Д.

См. Также

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-20 11:07:14
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте