A synthetic model of bioinspired liposomes to study cancer-cell derived extracellular vesicles and their uptake by recipient cells
Notice bibliographique
Résumé
Extracellular vesicles (EVs) are secreted by most cell types and play a central role in cell-cell communication. These naturally occurring nanoparticles have been particularly implicated in cancer, but EV heterogeneity and lengthy isolation methods with low yield make them difficult to study. To circumvent the challenges in EV research, we aimed to develop a unique synthetic model by engineering bioinspired liposomes to study EV properties and their impact on cellular uptake. We produced EV-like liposomes mimicking the physicochemical properties as cancer EVs. First, using a panel of cancer and non-cancer cell lines, small EVs were isolated by ultracentrifugation and characterized by dynamic light scattering (DLS) and nanoparticle tracking analysis (NTA). Cancer EVs ranged in mean size from 107.9 to 161 nm by NTA, hydrodynamic diameter from 152 to 355 nm by DLS, with a zeta potential ranging from − 25 to -6 mV. EV markers TSG101 and CD81 were positive on all EVs. Using a microfluidics bottom-up approach, liposomes were produced using the nanoprecipitation method adapted to micromixers developed by our group. A library of liposome formulations was created that mimicked the ranges of size (90–222 nm) and zeta potential (anionic [-47 mV] to neutral [-1 mV]) at a production throughput of up to 41 mL/h and yielding a concentration of 1 × 10 12 particles per mL. EV size and zeta potential were reproduced by controlling the flow conditions and lipid composition set by a statistical model based on the response surface methodology. The model was fairly accurate with an R-squared > 70% for both parameters between the targeted EV and the obtained liposomes. Finally, the internalization of fluorescently labeled EV-like liposomes was assessed by confocal microscopy and flow cytometry, and correlated with decreasing liposome size and less negative zeta potential, providing insights into the effects of key EV physicochemical properties. Our data demonstrated that liposomes can be used as a powerful synthetic model of EVs. By mimicking cancer cell-derived EV properties, the effects on cellular internalization can be assessed individually and in combination. Taken together, we present a novel system that can accelerate research on the effects of EVs in cancer models.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».