Submicron‐Sized <i>In‐situ</i> Osmotic Pressure Sensors for <i>In‐vitro</i> Applications in Biology

脂质体 费斯特共振能量转移 渗透压 聚乙二醇 背景(考古学) 生物物理学 原位 PEG比率 纳米技术 体外 材料科学 渗透性休克 化学 生物 生物化学 物理 光学 古生物学 有机化学 基因 荧光 财务 经济
作者
Wenbo Zhang,Luca Bertinetti,Efe Cuma Yavuzsoy,Changyou Gao,Emanuel Schneck,Peter Fratzl
出处
期刊:Advanced Healthcare Materials [Wiley]
卷期号:: 2202373-2202373
标识
DOI:10.1002/adhm.202202373
摘要

Physical forces are important cues in determining the development and the normal function of biological tissues. While forces generated by molecular motors have been widely studied, forces resulting from osmotic gradients have been less considered in this context. A possible reason is the lack of direct in situ measurement methods that can be applied to cell and organ culture systems. Herein, novel kinds of resonance energy transfer (FRET)-based liposomal sensors are developed, so that their sensing range and sensitivity can be adjusted to satisfy physiological osmotic conditions. Several types of sensors are prepared, either based on polyethylene glycol- (PEG)ylated liposomes with steric stabilization and stealth property or on crosslinked liposomes capable of enduring relatively harsh environments for liposomes (e.g., in the presence of biosurfactants). The sensors are demonstrated to be effective in the measurement of osmotic pressures in pre-osteoblastic in vitro cell culture systems by means of FRET microscopy. This development paves the way toward the in situ sensing of osmotic pressures in biological culture systems.
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