Новая технология микрофлюидики позволяет получать высокооднородные ДНК-конденсаты

Исследовательская группа разработала новую и доступную технологию для получения однородных биомолекулярных конденсатов с использованием простой и недорогой вибрационной платформы.

Исследование опубликовано в журнале Materials Horizons. Работу возглавили профессор Хироаки Судзуки и Такеши Хаякава с факультета естественных наук.

Метод основан на уникальной технологии управления вибрацией, изначально разработанной профессором Хаякавой. Он устраняет необходимость в дорогом оборудовании или сложных микрофлюидных схемах. Используя простую механическую вибрацию, технология обеспечивает точный контроль над образованием конденсатов в единой водной фазе, аналогичной клеточной среде, что делает её высокоуниверсальной.

В новом исследовании группа использовала платформу Vibration-Induced Local Vortex (VILV). Эта технология обходится без сложных микрофлюидных насосных систем, создавая стабильные массивы микровихрей в простом открытом устройстве с массивом микростолбиков. Это достигается с помощью стандартного пьезоэлектрического вибратора.

Эти вихри действуют как молекулярные ловушки, вызывая однородную конденсацию, захватывая и концентрируя молекулы ДНК в своих центральных областях. Этот подход позволяет контролировать конденсацию в единой водной фазе, сохраняя активность чувствительных биомолекулярных компонентов. Команда успешно создала высокооднородные ДНК-конденсаты и продемонстрировала точное регулирование их стабильности с помощью низкочастотного «режима поддержания».

Кроме того, команда успешно продемонстрировала формирование сложных структур «пятнистых» ДНК-конденсатов, подчеркнув способность платформы создавать пространственно организованные биоматериалы. Помимо этого конкретного применения, универсальность платформы VILV, как ожидается, внесёт значительный вклад в области восходящей синтетической биологии и фундаментального изучения клеточного фазового разделения.

Исследователи ожидают, что эта простая и доступная технология будет широко использоваться в качестве стандартного инструмента для разработки функциональных искусственных клеток и новых умных материалов.