简单实用！通过使用多孔硅树脂材料大规模生产巨型囊泡

图为棉花糖状凝胶的宏观图和扫描电子显微镜下的微观图
图片来源：Gen Hayase

这项工作由东北大学前沿交叉科学研究所的副教授Gen Hayase博士和东北大学机器人系工程机器人研究生学院的副教授Shinomiro Nomura博士一同进行。预期这种简单方法不仅可用作需要巨型囊泡的细胞研究工具，还可用于医学和美容方面。

巨型囊泡（GV）是由磷脂膜组成的脂质体，结构与活细胞相似，尺寸大小为几微米。因此，它已被用于各种生化实验，例如将功能分子引入活细胞，并且还可用于制成人工细胞和分子机器人研究的容器。

目前，已经提出了许多制备巨型囊泡分散体的方法，但是在实验室中，一次生产大量几百毫升受场地限制。2011年，Nomura发现巨型囊泡是在缓冲溶液中，将脂质吸附到多孔聚二甲基硅氧烷（PDMS）中挤压而产生的。

巨型囊泡生成方法的实际发展和效率的提高是主要是通过使用孔控硅氧烷组合物柔性多孔材料来实现的，鉴于其黏度较高，因此被描述为“棉花糖状凝胶”。

上图为将巨型囊泡从棉花糖状凝胶中挤出方法的示意图。左下图为挤压前棉花糖状凝胶（MG）中的巨型囊泡的3D图像;右下图巨型囊泡从棉花糖状凝胶中挤出

图片来源：Gen Hayase

棉花糖状凝胶的微观结构由直径为几微米，孔径为几十微米的骨架组成，细骨架表面具有光滑的疏水性。研究人员认为，当棉花糖状凝胶吸收含有磷脂的三氯甲烷并进行真空干燥时，磷脂使疏水基团朝向棉花糖状凝胶的亲水基团的孔侧取向。

如果在浸渍缓冲液中，则立即在孔中形成巨型囊泡。通过在缓冲溶液挤压棉花糖状凝胶可以很好的形成巨型囊泡分散体。

Hayase博士说：“我们还发现亲水性分子基团可以通过预先在缓冲液中添加分子而高效地包含在巨型囊泡中。”

举个例子来说，将脂质浸渍过的棉花糖状凝胶装入市售的“咖啡壶”中并挤压能够使巨型囊泡变得分散。正是由于即使用这样简单的程序也可以产生巨型囊泡，因此预期该方法作为生产巨型囊泡的方法十分有用。

而且，棉花糖状凝胶相对也容易生产，并且可以循环用于多次产生囊泡。该方法既可用作人工细胞研究工具，也可用于可在现场生成医疗用品和化妆品，例如DIY。目前，该研究团队正在开发一种更简单的棉花糖状凝胶的制造方法，该方法将在一年内公布。