Нанотехнология печати создаёт модельные клеточные мембраны

Международная группа исследователей из США и Германии модифицировала нанотехнологию печати, известную как дип-пен нанолитография, для создания большого количества модельных клеточных мембран. Этот метод, опубликованный в журнале Small, может открыть путь к лучшему пониманию функций клеточной мембраны и привести к новым способам доставки терапевтических препаратов в клетки.

Клеточные мембраны — невероятно сложные структуры, состоящие из смеси жирных молекул, известных как фосфолипиды, белков и множества других молекул, включая холестерин. Эти компоненты удерживаются вместе в текучей манере: общая структура мембраны прочна, но отдельные молекулы относительно свободно перемещаются в её пределах.

Над проектом работали Чад Миркин, Ph.D., и его коллеги из Северо-Западного университета, а также Стивен Ленхерт, Ph.D., и его сотрудники из Мюнстерского университета в Германии. Миркин, главный исследователь Центра нанотехнологий для диагностики и терапии рака, является изобретателем дип-пен нанолитографии, которая использует атомно-силовой микроскоп для нанесения отдельных молекул на поверхность, такую как стекло или кремниевая пластина.

В этой работе исследователи определили оптимальные экспериментальные условия для использования фосфолипидов в качестве «чернил», которые можно печатать на стеклянные пластины, листы полистирола или кремниевые пластины. Тщательно контролируя влажность и скорость нанесения, учёные смогли осадить несколько фосфолипидов в точные паттерны. После осаждения на подложку фосфолипиды сформировали липидный бислой, характерный для клеточных мембран. Исследователи отмечают, что они смогут использовать дип-пен нанолитографию для проектирования сложных физических и химических сетей материалов, подобных тем, что существуют в клеточных мембранах.

Эта работа подробно описана в статье «Массово-параллельная дип-пен нанолитография гетерогенных паттернов поддерживаемых мультислоёв фосфолипидов». В исследовании также участвовали учёные из Forschungszentrum Karlsruhe в Германии.