[发明专利]一种原细胞模型的制备方法及利用该模型模拟细胞群体定向觅食行为的方法

说明书

一种原细胞模型的制备方法及利用该模型模拟细胞群体定向觅食行为的方法，属于原细胞模拟、生物材料以及仿生材料制备领域。所述方法如下：PBS缓冲溶液的配制；牛血清白蛋白和脂肪酶混合溶液的配制；油相溶液的配制；采用Pickering微乳液法制备以牛血清白蛋白和脂肪酶为稳定剂的水包油杂合蛋白质胶囊原细胞模型；食物溶液的配制；群体定向觅食行为的模拟。本发明的优点是：拓展了原细胞模型的构建材料种类，即天然蛋白质材料，并且利用该模型实现了群体定向觅食行为的模拟，为进一步深入研究真实细胞行为提供了新的原细胞模型。同时，解决了现有原细胞模型难以实现群体定向运动的科学问题。该发明为未来深入研究细胞功能和行为模拟方面提供了新的研究平台。

技术领域

本发明属于原细胞模拟、生物材料以及仿生材料制备领域，具体涉及一种原细胞模型的制备方法及利用该模型模拟细胞群体定向觅食行为的方法。

背景技术

原细胞模型是一种能够模拟真实细胞的人工细胞模型，原细胞模型的构建对于研究真实细胞和生命起源具有重要意义。目前已报道多种基于各种材料的原细胞模型，例如，基于二氧化硅纳米粒子的胶体胶囊原细胞模型、基于磷脂的磷脂胶囊原细胞模型、基于嵌段聚合物或超支化聚合物的聚合物胶囊原细胞模型、基于蛋白质-聚合物的蛋白质胶囊原细胞模型。然而基于构建的原细胞模型，进一步模拟细胞的功能和行为的研究进展相对较慢，目前已报道原细胞模型模拟细胞的生长、分裂、融合等行为。例如，基于二氧化硅纳米粒子的胶体胶囊原细胞模型用于模拟细胞的生长、酶催化作用、基因的表达，模拟细胞的生长和繁殖过程。基于磷脂的磷脂胶囊原细胞模型用于模拟细胞物质的摄取、自我复制、细胞分裂行为，模拟真实细胞生命周期中各项生命活动。基于蛋白质-聚合物的蛋白质胶囊可多级调控膜透性，用于模拟细胞的运载功能；可模拟细胞的融合行为；还可模拟细胞基因的表达，实现膜催化的多级反应。此外还有利用凝聚体原细胞模型捕食蛋白质-聚合物胶囊原细胞模型模拟原细胞群体的掠夺行为的报道，将蛋白质-聚合物胶囊裂解后掠夺其内容物。这些研究成功模拟了细胞的部分功能和行为，促进了原细胞模型的发展。然而，据我们了解，目前还未制备出具有模拟细胞群体定向觅食行为或功能的原细胞模型。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有原细胞模型不能模拟细胞群体定向觅食行为的问题，提供一种原细胞模型的制备方法及利用该模型模拟细胞群体定向觅食行为的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种原细胞模型的制备方法，所述方法具体步骤如下：

步骤一：PBS缓冲溶液的配制：将NaH₂PO₄和Na₂HPO₄混合后，溶解于超纯水中配制成PBS缓冲溶液；所述NaH₂PO₄与Na₂HPO₄的质量比为1:（1.8~21），所述PBS缓冲溶液的浓度为50~100 mmol/L，pH值为7.0~8.0；

步骤二：牛血清白蛋白和脂肪酶混合溶液的配制：将牛血清白蛋白和脂肪酶混合后，溶解在步骤一得到的PBS缓冲溶液中，得到牛血清白蛋白和脂肪酶混合溶液；所述牛血清白蛋白与脂肪酶的质量比为1:（0.25~1），所述牛血清白蛋白和脂肪酶混合溶液的浓度为2 ~10 mg/mL；

步骤三：油相溶液的配制：将液态甘油三酯和硅油混合，得到油相溶液；所述液态甘油三酯和硅油的体积比为1:（0.1~0.5），所述液态甘油三脂为甘油三丁酯、甘油三乙酯或甘油三丙酯；

步骤四：采用Pickering微乳液法制备以牛血清白蛋白和脂肪酶为稳定剂的水包油杂合蛋白质胶囊原细胞模型：将步骤二得到的牛血清白蛋白和脂肪酶混合溶液与步骤三得到的油相溶液混合后，利用涡旋震荡仪震荡10~30s，得到基于牛血清白蛋白和脂肪酶的杂合蛋白质胶囊原细胞模型；所述油相溶液与牛血清白蛋白和脂肪酶混合溶液的体积比为1:（5~20）。