Термоплазмонный подход к исследованию репарации плазматических мембран в живых клетках и модельных мембранах

Наши исследования сосредоточены на изучении механизмов репарации плазматических мембран как в живых клетках, так и в биомиметических системах, называемых гигантскими одноламеллярными везикулами. Мы особенно заинтересованы в понимании роли белков, таких как аннексины, и облегчении восстановления поверхности. Эти сложные процессы исследуются с помощью нашей инновационной техники термоплазмонной пункции.

В настоящее время репарация клеток исследуется с помощью импульсных лазеров в сочетании с молекулярной биологией для идентификации белков, которые рекрутируются в месте повреждения. Недостаток этого подхода заключается в том, что трудно контролировать степень ущерба, причиняемого использованием импульсных лазеров. В настоящее время наши эксперименты сопряжены с несколькими проблемами.

Мы работаем над точной настройкой выравнивания нашего лазерного фокуса с наночастицей, что имеет решающее значение для точности, и, хотя это может быть немного сложно, мы также активно работаем над минимизацией образования нанопузырьков в процессе нагрева. Наше исследование показало, что белки аннексина быстро реагируют на приток кальция, играя ключевую роль в восстановлении мембран, и выявляют различное поведение отдельных аннексинов. Чтобы лучше понять задействованные механизмы, мы обратились к биомиметическим системам, позволяющим точно измерить, как аннексины влияют на изгиб мембраны вблизи отверстия в мембране.

Наш протокол удовлетворяет потребность в точных локализованных повреждениях мембран в здоровых клетках. Это дает ценную информацию о механизмах восстановления мембран живых клеток. Кроме того, это позволило изучить биофизическую роль мембранных белков, рекрутируемых в кольцевую область вблизи верхней части головы в биомиметических мембранах.