Al soplar burbujas extremadamente pequeñas, Investigadores del Instituto Kavli de Nanociencia de la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft) han encontrado una forma eficiente de producir los llamados liposomas, estructuras muy pequeñas en forma de burbujas que a menudo se utilizan para administrar medicamentos. pero también clave para generar células artificiales. Los científicos publican sus hallazgos en la edición en línea de Comunicaciones de la naturaleza el viernes 22 de enero.

División celular

Uno de los mayores desafíos de las ciencias de la vida en la actualidad es el ensamblaje de una célula artificial a partir de un conjunto de componentes individuales, un esfuerzo impulsado por la necesidad de mejorar nuestra comprensión de cómo funcionan las células biológicas. Uno de los primeros pasos en el camino para generar tales células artificiales es la capacidad de producir liposomas. Estos son muy pequeños, estructuras en forma de burbujas con una pared lipídica y llenas de agua. En este sentido, se parecen mucho a las celdas "reales" vacías. Los liposomas ya se utilizan para diversos fines, incluida la administración de medicamentos al cuerpo humano.

Laboratorio en un chip

Los investigadores de TU Delft ahora han logrado producir liposomas de una manera muy eficiente. Usan una técnica de microfluidos de 'laboratorio en un chip' para generar las estructuras asistidas por pequeños flujos de líquido, en un proceso similar al de hacer pompas de jabón (ver video). "Ya existían formas de hacer liposomas, "dice Siddharth Deshpande, investigador postdoctoral en el equipo liderado por Cees Dekker, "pero tenían importantes inconvenientes para nuestros propósitos. Eran demasiado lentos y, sobre todo, no lo suficientemente puro ".

1-octanol

El nuevo método de "burbujeo-soplado" utiliza un tipo de alcohol como disolvente. Uno de los problemas de las técnicas anteriores era que dejaban un residuo de disolvente aceitoso en los liposomas. En busca de una mejor alternativa, Deshpande intentó usar 1-octanol en su lugar. Y los resultados superaron todas las expectativas, porque los investigadores observaron que esta sustancia se mueve rápida y espontáneamente hacia un lado del liposoma recién formado, donde forma una gota de 1-octanol que se separa espontáneamente de la estructura huésped de su acuerdo, en unos pocos minutos.

"Lo que queda, "Deshpande explica, "son liposomas puros con las dimensiones de una célula biológica, 5-20 micrómetros, y una pared lipídica. Desde entonces, hemos podido demostrar que esta pared es muy parecida a la de una célula 'real':de una bacteria, por ejemplo."

Proteínas

El nuevo método ha sido denominado ensamblaje de liposomas asistido por octanol, u OLA. Como explica Dekker:"OLA ofrece una plataforma flexible para producir las células artificiales del futuro. Queremos utilizar los liposomas como material básico para esas células. Nuestro próximo objetivo es dividirlas añadiendo proteínas especiales como FtsZ y ZipA , que forman anillos alrededor del "ecuador" del liposoma. Ya estamos realizando experimentos con esta técnica. Si lo consiguen podríamos hacer "pompas de jabón" capaces de producir pompas hijas autónomas. Esto debería darnos una visión espectacular de los mecanismos que utilizan las células bacterianas para dividirse ".