Nanodroplet-Based Reagent Delivery into Water-in-Fluorinated-Oil Droplets.
Nanodroplet-Based Reagent Delivery into Water-in-Fluorinated-Oil Droplets.
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DOI：
10.3390/bios13080768
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发表时间：
2023-07-28
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体外区室化（IVC）是一种用于产生油包水微滴的技术，以建立许多生物学应用所需的基因型（DNA信息）-表型（生物分子功能）联系。最近，氟化油由于其更好的生物相容性而变得更广泛地用于制造微滴。然而，难以进行需要在氟化油包水微滴中添加试剂的多步反应。芯片上的液滴操作通常用于这样的目的，但它可能会遇到一些技术问题，如低通量或试剂输送到不同的微滴的时间延迟。因此，为了克服上述问题，我们展示了用于递送铜离子和中等大小的肽分子（人p53肽，2kDa）的基于纳米液滴的方法。我们通过显微镜检查微滴内的晶体形成来确认离子递送，并使用荧光免疫传感器确认肽递送。我们相信，这种基于纳米液滴的递送方法是一种很有前途的方法，可以实现对广泛的基于氟碳化合物IVC的生物应用的精确控制，包括分子进化、细胞工厂工程、数字核酸检测或药物筛选。
In vitro compartmentalization (IVC) is a technique for generating water-in-oil microdroplets to establish the genotype (DNA information)–phenotype (biomolecule function) linkage required by many biological applications. Recently, fluorinated oils have become more widely used for making microdroplets due to their better biocompatibility. However, it is difficult to perform multi-step reactions requiring the addition of reagents in water-in-fluorinated-oil microdroplets. On-chip droplet manipulation is usually used for such purposes, but it may encounter some technical issues such as low throughput or time delay of reagent delivery into different microdroplets. Hence, to overcome the above issues, we demonstrated a nanodroplet-based approach for the delivery of copper ions and middle-sized peptide molecules (human p53 peptide, 2 kDa). We confirmed the ion delivery by microscopic inspection of crystal formation inside the microdroplet, and confirmed the peptide delivery using a fluorescent immunosensor. We believe that this nanodroplet-based delivery method is a promising approach to achieving precise control for a broad range of fluorocarbon IVC-based biological applications, including molecular evolution, cell factory engineering, digital nucleic acid detection, or drug screening.
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