Las vesículas lipídicas del tamaño de las células (CLV) han sido de interés particular durante muchas aplicaciones terapéuticas, biosensibles y de células artificiales, ya que la bicapa lipídica imita una membrana celular y es un límite físico muy versátil y selectivo, que puede funcionalizarse fácilmente para cumplir una variedad de necesidades.

CLV en tales áreas se ha limitado a la investigación

Esto es especialmente relevante para aplicaciones emergentes en medicina, donde las partículas funcionales pueden utilizarse para provocar una respuesta celular terapéutica, y en biodetección, donde se pueden usar pequeños recipientes de reacción para detectar incluso moléculas individuales de un objetivo específico.

Desafortunadamente, el uso de CLV en tales áreas se ha limitado a la investigación y el trabajo de laboratorio.

La producción de vesículas lipídicas unilamelares del tamaño de una célula requiere la tecnología microfluídica, ya que los métodos a granel de lugares comunes como la hidratación suave y el electroswelling típicamente forman poblaciones heterogéneas de vesículas unilamelares y multilaminares, con poco control sobre el tamaño o la encapsulación del material. Los métodos microfluídicos típicos de producción de CLV eliminan la mayoría de estas deficiencias, pero se forman a partir de plantillas de doble emulsión que utilizan disolventes volátiles que pueden ser perjudiciales para los materiales biológicos encapsulados, y necesitan ser producidos in situ por personal capacitado. Al almacenarlos como precursores de emulsión doble estables, la generación de microfluidos no tiene que realizarse in situ, y los CLV pueden formarse por el usuario final para su posterior procesamiento.

Una aplicación médica prometedora para CLV implica usarlos para inducir respuestas celulares específicas para un efecto terapéutico. La bicapa lipídica de los CLV, al igual que una membrana celular es una superficie fluida que puede funcionalizarse para interactuar e influir en el comportamiento de otras células mediante la disposición coordinada de pares ligando-receptor en patrones espaciales ordenados, lo que no es posible en la superficie de sustratos sólidos tales como perlas de látex o de hidrogel.

La importancia de estos micro-dominios

Se ha reconocido recientemente que el agrupamiento del receptor de ligando en la superficie celular es un aspecto crítico que se requiere en muchas rutas de señalización de yuxtacrina. La importancia de estos micro-dominios de fluidos en la comunicación de célula a célula es ampliamente reconocida en la sinapsis inmune formada cuando las células presentadoras de antígenos interactúan con las células T,

Para demostrar la capacidad de los CLV modificados para influir en el comportamiento celular, los Investigadores los funcionalizaron con neuroligin-2 (NL-2), una proteína transmembrana en células pancreáticas β que es un componente importante en la vía que conduce a la secreción de insulina.

Estudios [VIDEO]previos para inducir la secreción de insulina con formas monoméricas de NL-2 en solución no han tenido éxito en promover la secreción de insulina, y en realidad pueden ser perjudiciales para la supervivencia [VIDEO]celular. Al unir covalentemente NL-2 a la superficie de bicapa lipídica de CLV, los investigadores pudieron inducir un aumento del 20% en la secreción de insulina en células pancreáticas β en comparación con controles en blanco y promovieron niveles aumentados de proliferación celular y crecimiento. Ambos efectos tienen un alto potencial terapéutico para los pacientes que sufren de diabetes tipo 2.