在微流体油中的水滴中,DNA修饰的纳米粒子和表面活性剂之间的电荷控制相互作用
Sahana Sheshachala1, Birgit Huber2, Jan Schuetzke3
1Institute for Biological Interfaces (IBG 1), Karlsruhe Institute of Technology (KIT) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen Germany.
Nanoscale advances
|July 27, 2023
概括
研究人员开发了新的表面活性剂,以使用水/碳油乳液为微流体液滴创建生物模拟膜. 这使得人工细胞系统中的增强细胞封装和培养成为可能.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 微流体学 微流体学
- 超分子化学 超分子化学
背景情况:
- 微流体滴对于研究生物系统和工程人工细胞至关重要.
- 生物仿真膜,由纳米粒子在水/油界面的自我组装形成,加强滴滴,并提供相互作用表面.
- 现有的界面组装方法仅限于水/矿物油系统,阻碍了需要气体溶解性的应用.
研究的目的:
- 在水/碳油 (W/FO) 微流体乳液的界面上研究充电表面活性剂的使用,以使DNA修饰的纳米粒子 (SiNP-DNA) 在水/碳油 (W/FO) 微流体乳液的界面上自组装.
- 开发新的表面活性剂,用于在W/FO系统中创建稳定的仿生膜.
- 探索这些功能化滴滴在活细胞封装和培养方面的潜力.
主要方法:
- 使用多元组件Ugi反应合成一种新型表面活性剂 (M4SURF).
- 使用M4SURF和商业光表面活性剂 (KRYTOX) 对W/FO接口的SiNP-DNA分离和积累的研究.
- 分离动态的表征和细胞封装在功能化滴滴中的初步评估.
主要成果:
- 在内部W/FO接口使用M4SURF成功分离和积累负电荷SiNP-DNA.
- 展示了KRYTOX在阳离子存在时诱导SiNP-DNA分离的能力.
- 介绍了在功能化SiNP-DNA滴中封装细胞的初步结果.
结论:
- 新型表面活性剂可以在W/FO接口驱动纳米颗粒的超分子自我组装,从而创建仿生膜.
- 这些基于W/FO的系统为生物应用提供了更好的分隔和气溶性.
- 开发的功能化滴滴显示出先进的细胞封装和人工细胞工程中的培养的前景.
