بناء كودي للفاصل الوظيفي والدهني

تعتبر الهياكل الكودية للفاصل الوظيفي الدهني(Function-Spacer-Lipid (FSL) Kode (constructs/ تكنولوجيا الكود هياكل هندسية حيوية سطحية برمائية قابلة للتشتت في الماء تستخدم في هندسة سطح الخلايا و الفيروسات و الكائنات الحية، أو لتعديل المحاليل و الأسطح غير البيولوجية و ذلك بالإستعانة بالمواد النشطة بيولوجيًا. تُعرف أيضًا اختصارا بالهياكل الكودية و تدمج تلقائيًا و بشكل ثابت في الأغشية الخلوية. و عملية تعديل الأسطح باستخدام بنياتها تُعرف بإسم "التشفير" و الخلايا المشفرة الناتجة والفيروسات والليبوزومات بإسم الكوديسايت(kodecytes) و الكوديفيريونات( kodevirions )على التوالي.

الشكل 1 تشبيه هيكلي لشخصية ليغو الصغيرة بنماذج ملء الفراغ الكيميائي لبناء FSL. يعتبر بناء FSL عبارة عن فاصل أوليجوجليسين (CMG2) مكربوكسيل ميثيل جزئيًا يعتمد على الببتيد مع دهن 1،2- ديوليويل-sn-جليسيرو-3-فوسفوإيثانولامين ( DOPE ).

وصف التكنولوجيا

تُزين جميع الأسطح الحية بمجموعة متنوعة من الجزيئات المعقدة، والتي تعد معدلات رئيسية للاتصالات الكيميائية و وظائف أخرى مثل الحماية و الالتصاق و الإعداء و الاستماتة ، وما إلى ذلك. لذلك، يمكن تصنيع الهياكل الكودية لمحاكاة المكونات النشطة بيولوجيًا الموجودة على الأسطح البيولوجية، ثم إعادة تقديمها بطرق جديدة. وهو يشبه مجسم ليغو من حيث أن بنيته تحتوي على ثلاثة مكونات كما هو واضح من الإسم: مجموعة رأسية وظيفية، و فاصل، و ذيل دهني. لكل مكون غرض منفصل. في الأمثلة المعروضة في جميع الأشكال، تم استخدام مجسم ليغو للتشبيه. الذي ينحصر فقط في كونهما لديهما ثلاثة مكونات، ولكل مكون وظيفة. و مع ذلك، ينبغي أن ندرك أن هذا التشابه البنيوي في الحقيقة يختلف لديهما بشكل كبير (الشكل 1) . المجموعة الوظيفية لـ FSL تعادل السمات الرأسية لمجسم ليغو الصغيرة، حيث يقع كلاهما في الطرف و يحملان المكونات الوظيفية للشخصية. الفاصل بين FSL يعادل جسم شخصية مجسم ليغو الصغيرة و الأذرع على الشخصية الصغيرة تمثل البدائل التي يمكن هندستها في التركيب الكيميائي للفاصل. إن الدهون الموجودة في FSL تثبتها بالأغشية الدهنية و تمنح بناء الهياكل طبيعته البرمائية التي يمكن أن تتسبب في تجميعها ذاتيًا. نظرًا لأن الذيل الدهني يمكن أن يعمل مباشرة كمرساة، فهو يشبه أرجل شخصية ليغو الصغيرة.

تصميم مرن

يمكن تصميم كل من المجموعة الوظيفية والفاصل ومكونات الذيل الدهني لبنية FSL Kode بشكل فردي مما يؤدي إلى إنشاء هياكل FSL Kode ذات وظائف بيولوجية محددة. عادةً ما تكون المجموعة الوظيفية هي المكون النشط بيولوجيًا للبنية وتؤثر الفواصل والدهون المختلفة على عرضها واتجاهها وموقعها على السطح. و من الأمور الحاسمة لتعريف بنية FSL Kode هو المتطلب المتمثل في أن تكون قابلة التشتت في الماء، و تندمج تلقائيًا وبشكل ثابت في أغشية الخلايا. لا تُسمى المركبات الحيوية الدهنية الأخرى التي تتضمن مكونات مماثلة لـ FSLs و لكنها لا تحتوي على هذه الميزات بـالهياكل الكودية(Function-Spacer-Lipid Kode (structures

المجموعات الوظيفية

المصدر:

الشكل 2 رسم تخطيطي يوضح ميزات بنية الوظيفة-الفاصل-الدهون في الخلية الكودية ، باستخدام القياس على شكل شخصية ليغو صغيرة. كما هو موضح في الشكل، يمكن ترتيب المجموعة الوظيفية المشابهة لرأس الشخصيات المصغرة في مواد مختلفة، ويمكن أن يحتوي الفاصل المشابه لجسم الشخصية المصغرة (بما في ذلك الأذرع) على مجموعة متنوعة من الميزات المختلفة، ويمكن أن تكون الدهون أو أرجل الشخصية المصغرة عبارة عن مجموعة متنوعة من الدهون المختلفة. تمثل المكونات الثلاثة للوظيفة والفاصل والدهون معًا بنية FSL. كودي بيوتيك المحدودة

لقد تم بالفعل تحويل مجموعة كبيرة من المجموعات الوظيفية إلى هياكل FSL Kode. وتشمل هذه:

• الكربوهيدرات - تتراوح من السكريات الأحادية إلى السكريات المتعددة بما في ذلك مستضدات فصيلة الدم، أوليغومرات حمض الهيالورونيك و بقايا حمض السياليك
• الببتيد/البروتين – يتراوح من الأحماض الأمينية الفردية إلى البروتينات الكبيرة مثل الأجسام المضادة
• العلامات - بما في ذلك الفلوروفور،، النظائر المشعة ، البيوتين ، و غير ذلك.
• أخرى – مجموعات كيميائية مثل ماليميد ، بقايا النقر ، بولي إيثيلين جليكول ، مركبات مشحونة

ملاحظة 1: متعدد القسيمات - يمكن أن يكون عرض بقايا الفلور على شكل متعدد القسيمات بمسافات محكومة و يمكن أن يكون متغيرًا.

ملاحظة 2: الكتلة - التي يمكن تثبيتها بواسطة هياكل الكود و يمكن أن تتراوح من 200 إلى >1x10 ⁶ Da

الفواصل

المصدر:

الفاصل هو جزء لا يتجزأ من بنية الهياكل الكودية لأنه يمنحها العديد من الخصائص المهمة بما في ذلك قابلية التشتت في الماء.

• الطول - يمكن تغيير طول الفاصل، مثلا1.9 نانومتر (إعلان)، 7.2 نانومتر (CMG2)، 11.5 nm (CMG4)، مما يسمح بتقديم أفضل للمجموعات الوظيفية على السطح الحيوي.
• يعمل على تحسين عرض "F" - يؤدي عرض المجموعة النشطة بيولوجيا(المجموعة الوظيفية) على الفاصل إلى تقليل العوائق المكانية و زيادة الأسطح النشطة بيولوجيًا المكشوفة و المتاحة للتفاعلات
• الصلابة - يمكن تعديل الفاصل ليكون مرنًا أو صلبا حسب الخصائص المطلوبة
• التبديلات التي تمثلها الأوراق الموجودة على الساق
• - يمكن تعديل الفاصل في كل من الشحنة والقطبية.
• الفروع - عادة ما يكون الفاصل خطيًا، و لكن يمكن أيضًا أن يكون متفرعًا بما في ذلك المسافات المحددة للفروع لتحسين العرض و التفاعل للمجموعة F.
• خامل - من المهم لتصميم هياكل الكود هو الطبيعة الخاملة بيولوجيًا للفاصل. الأمر المهم هو أن هذه الميزة تعني أن مكونات SL من التركيبات لا تتفاعل مع المصل غير المخفف. وبالتالي، فإن هذه التراكيب متوافقة مع الاستخدام الحيوي ، و يمكنها تحسين حساسية الاختبار التشخيصي من خلال السماح باستخدام مصل غير مخفف.

الدهون

المصدر:

يعد الذيل الدهني ضروريًا ليس فقط لتمكين إقحام الغشاء الدهني و الاحتفاظ به، و لكن أيضًا لإعطاء البنية خصائص محبة للماء تمكن الطلاء السطحي المحب للماء من تكوين طبقات ثنائية الشحوم . تتمتع الدهون الغشائية المختلفة التي يمكن استخدامها لإنشاء FSL بخصائص فيزيائية كيميائية مختلفة و بالتالي يمكن أن تؤثر على الوظيفة البيولوجية الهياكل الكودية . تشمل الدهون الموجودة في بنيات FSL Kode ما يلي:

• ثنائي أسيل/ ثنائي أكيل مثل دوب
• الستيرولات مثل الكوليسترول
• السيراميدات

تحسين عرض المجموعة الوظيفية (F)

Fig. 3 Diagram comparing the presentation of antigens in immunoassays between a typical direct attachment and in a function-spacer-lipid (by analogy to a flower).

Upper image shows the antigen (flower head) presented in a variety of formats directly on a solid surface. The construct attaches randomly to the solid surface.

Lower image shows the same antigen (flower head) presented in optimal orientation as an FSL construct with a spacer (stalk) holding it away from the solid surface. The lipid tail (roots) causes the construct to attach to the solid surface.

Fig. 4 Combinations of different spacers, lipids and other modifications can be used to optimise the functionality of the function group on the FSL construct.

In all diagrams, the same functional group is represented by the sunflower head. The first four examples show monomeric presentation of F, with the first example representing the short 1.9nm (Ad) spacer (the flower stalk). The second and fourth with the longer stalks (spacers) representing the CMG2 7.2nm spacer and CMG4 11.5nm spacers respectively. The second and third constructs have the same spacers, but the lipid tail of the third construct is cholesterol, rather than DOPE.

The last three examples all based on CMG2 spacers (stalks), with a DOPE lipid tail (roots) are multimeric presentations of F. The first of these is a simple duplication of the F group, while the following has an additional spacer between the F groups. The final construct is a cluster presentation.

إحدى الوظائف المهمة لبناء الهياكل الكودية هي قدرته على تحسين عرض المستضدات ، سواء على أسطح الخلايا أو أغشية الطور الصلب. و ذلك عن طريق؛ أولا، الفاصل، و ثانيًا الذيل الدهني. في اختبار المناعة النموذجي، يرسب المستضد مباشرة على سطح اللوحة الدقيقة و يرتبط به إما بطريقة عشوائية، أو في اتجاه مفضل اعتمادًا على البقايا الموجودة على سطح هذا المستضد. عملية الترسيب هذه عادة ما تكون غير خاضعة للسيطرة. في المقابل، فإن بنية الهياكل الكودية المرتبطة بلوحة دقيقة تعرض المستضد بعيدًا عن السطح في اتجاه يتميز بمستوى عالٍ من التعرض للبيئة. علاوة على ذلك، تستخدم الاختبارات المناعية النموذجية الببتيدات المعاد تركيبها بدلاً من مستضدات الببتيد المنفصلة. نظرًا لأن الببتيد المعاد التركيب أكبر بعدة مرات من النمط المحدد، يتم أيضًا تمثيل الكثير من تسلسلات الببتيد غير المرغوب فيها على اللوحة الدقيقة. و التي ترتبط بالميكروبات ،كما تم تحديدها بواسطة تحليل BLAST والتي يمكن أن تسبب مشاكل في التفاعل المتبادل منخفض المستوى. غالبًا ما تكون الآلية التي يتمكن بها الاختبار المناعي من التغلب على هذا النشاط منخفض المستوى هي تخفيف المصل بحيث لا يمكن رؤية الأجسام المضادة التفاعلية الميكروبية كذلك، و تؤدي الأجسام المضادة المحددة عالية المستوى فقط إلى نتيجة قابلة للتفسير. على النقيض من ذلك، تستخدم الهياكل الكودية عادةً شظايا ببتيدية مختارة خصيصًا ،ما يصل إلى 40 حمضًا أمينيًا، و بالتالي تستطيع التغلب على التفاعل المتبادل مع التسلسلات الميكروبية، و السماح باستخدام مصل غير مخفف كذلك، مما يزيد من الحساسية.

يمكن تعزيز مكون F بشكل أكبر من خلال تقديمه عبر تنسيقات متعددة الوحدات و بمسافات محددة. تتضمن الأنواع الأربعة لهذه التنسيقات المتعددة: الوحدات المتكررة الخطية، و وحدات التكرار الخطية مع المسافات، و العناقيد، والتفرعات (الشكل 4).

آليات التفاعل

Fig. 5a Schematic cross-sectional slice of FSL micelles. FSL construct by nature of its composition in possessing both hydrophobic and hydrophilic regions is amphiphilic (or amphiphathic). This characteristic determines the way in which the construct will interact with surfaces. When present in a solution they may form simple micelles or adopt more complex bilayer structures

Fig. 5b Hydrophobic surface FSL coating. The hydrophobic lipid tail of an FSL construct will interact and anchor FSL constructs directly onto hydrophobic surfaces.

Fig. 5c Hydrophilic surface FSL coating. The hydrophobic lipid tail of an FSL construct will not interact directly with hydrophilic surfaces. Instead, due to the amphiphilic nature of the FSL, the construct will spontaneously form into a bilayer. The surface of the bilayer will be hydrophilic, allowing it to interact and anchor the FSLs to the hydrophilic surface.

بناء هياكل الكودات محب للبرمائيات

رغم أن بنية هياكل الأكواد بحكم طبيعتها مكونة من مناطق كارهة للماء و أخرى محبة له، إلا أنها تعد محبة للماء. تحدد هذه الخاصية الطريقة التي سيتفاعل بها البناء مع الأسطح. عند وجودها في محلول، قد تشكل ميسيلات بسيطة أو تتبنى هياكل ثنائية الطبقات أكثر تعقيدًا مع مثالين مبسطين موضحين في الشكل 5أ . ومن المتوقع ظهور هياكل أكثر تعقيدًا. رغم أنه لم يتم تحديد الطبيعة الفعلية لميسيلات الهياكل. ومع ذلك، بناءً على الوظيفة البنيوية الطبيعية للميسيلات، فمن المتوقع أن يتم تحديدها جزئيًا من خلال الجمع بين المجموعة الوظيفية و الفاصل و الدهون مع درجة الحرارة و التركيز و الحجم و الكراهية للماء/المحبة للماء لكل نوع من أنواع بنيتها.

ستحدث الطلاءات السطحية من خلال آليتين نظريتين، الأولى هي التفاعل المباشر الكاره للماء بين الذيل الدهني و السطح الكاره للماء مما يؤدي إلى ظهور طبقة أحادية من FSL على السطح (الشكل 5ب) . سيتم ربط FSL بالماء من خلال ذيله الدهني الكاره للماء و الذي يتفاعل مباشرة مع السطح الكاره للماء و المحب للدهون . ليتم طلاء السطح الثاني من خلال تكوين طبقات ثنائية لأن الذيل الدهني غير قادر على التفاعل مع السطح المحب للماء. في هذه الحالة سوف تعمل الدهون على تحفيز تكوين طبقة ثنائية، يكون سطحها محبًا للماء. سيتفاعل هذا الغشاء المحب للماء بشكل مباشر مع السطح المحب للماء و ربما يغلف الألياف . يعد هذا الارتباط الثنائي للطبقة المحبة للماء هو الآلية المتوقعة التي تتمكن بها FSLs من الارتباط بالأغشية الليفية مثل الورق و الألياف الزجاجية (الشكل 5ج) و (الشكل 9) .

تعديل الغشاء الدهني

Fig. 6a A plasma membrane modified with FSL constructs (by analogy to sunflower), creating a kodecyte membrane.

Fig. 6b FSL constructs (by analogy to sunflower) inserted via their lipid tail (roots) into a liposome. The spacer of the FSL (stalk) hold the functional group of the FSL (flower head) away from the surface.

بعد وضع علامة على السطح بواسطة المواد الحيوية F المحددة، ستكون التركيبات موجودة و موجهة على سطح الغشاء. ومن المتوقع أن تكون الهياكل الكودية عالية الحركة داخل الغشاء و اختيار الذيل الدهني سيؤثر على التقسيم النسبي داخل الغشاء. و من المتوقع أن يظل البناء معروضًا على السطح ما لم يكن له سلوك متقلب . و رغم ذلك، فإن التعديل ليس دائمًا في الخلايا الحية، وسوف تستهلك التراكيب بمعدل يتناسب مع النشاط على الغشاء ومعدل انقسام الخلية مع بقاء الخلايا الميتة المصنفة بدرجة عالية. بالإضافة إلى ذلك، عندما تكون الهياكل الكودية موجودة في الجسم الحي مع الدهون في المصل، فإنها سوف تتسرب من الغشاء إلى البلازما بمعدل حوالي 1% في الساعة. في الخلايا الثابتة أو الخلايا غير النشطة مثل خلايا الدم الحمراء المخزنة في وسائط خالية من المصل، يتم الاحتفاظ بالتركيبات بشكل طبيعي تماما.

يمكن ترميز الليبوزومات بسهولة عن طريق إضافة هياكل الكودية إلى المستحضر. قد يؤدي ملامستها مع الصفائح الدقيقة أو الأسطح الأخرى إلى وضع علامات على سطح الصفائح الدقيقة.

التفاعل السطحي غير البيولوجي

ستحدث الطلاءات السطحية غير البيولوجية من خلال آليتين؛ الأولى هي التفاعل المباشر الكاره للماء بين الذيل الدهني و السطح الكاره للماء مما يؤدي إلى ظهور طبقة أحادية من FSL على السطح. و سيتم طلاء السطح الثاني من خلال تكوين طبقات ثنائية، و التي من المحتمل أن تغلف الألياف أو عن طريق المجموعة F المحبة للماء. هذه هي الآلية المتوقعة التي ترتبط بها FSLs بالأغشية الليفية مثل الورق و الألياف الزجاجية. توصلت دراسة حديثة إلى أنه عند تحسين الهياكل الكودية، يمكن في غضون ثوانٍ قليلة تحويل أي سطح غير بيولوجي تقريبًا إلى جليكوزيلات بما في ذلك المعادن و الزجاج و البلاستيك و المطاط و البوليمرات الأخرى.

مميزات التكنولوجيا

تلخص المميزات التكنولوجية لبناءات الهياكل الكودية و عملية التشفير على الشكل التالي:

• سريع وبسيط - اتصال بسيط لمدة 10-120 دقيقة ويتكون بشكل تلقائي و ثابت - و لا يتطلب الغسيل.
• قابلة للتكرار - نفس المتغيرات كالوقت، درجة الحرارة، التركيزتساوي نفس النتيجة.
• السمية - إن الهياكل الكودية متوافقة حيوياً ، وتنتشر في المحاليل البيولوجية بدون مذيبات أو منظفات. إنها تتميز بأنها غير تساهمية و ليست وراثية. يتم الحفاظ على الحيوية و الوظيفة الطبيعية في الخلايا/الفيروسات/الكائنات الحية المعدلة. لم تجد التجارب التي أجريت على السمية/الحيوية في الحيوانات المعملية الصغيرة، و الأسماك الزرد ، و مزارع الخلايا ، و الحيوانات المنوية و الأجنة أي تأثيرات سامة ضمن النطاقات الفسيولوجية.
• محبة للماء - الطبيعة المحبة للماء لبنية الهياكل الكودية تجعلها قابلة للتشتت في الماء (محلول صافٍ من المذيلات)، ولكن بمجرد تفاعلها مع الغشاء فإنها تغطى وتصبح مقاومة للماء
• التصميم المتغير - يمكن تقديم حرف F واحد بأكثر من 100 طريقة عن طريق تغيير الفاصل و الدهون.
• قابلية عالية للرؤية الحيوية - حيث أن الفاصل يحمل جزيء F بعيدًا عن الغشاء، فإنه قادر على تحقيق حساسية متزايدة، ويمكن تحسين الخصوصية و التفاعلية عن طريق استخدام عروض متعددة و متغيرة للعلامات الحيوية على نفس السطح.
• إضافة – تعديل FSL متوافق مع التقنيات الأخرى مما يسمح للمستخدمين بإضافة ميزات إضافية إلى الخلايا/الفيروسات/الكائنات الحية/الأسطح المعدلة بالفعل باستخدام طرق أكثر تقليدية. من الممكن إضافة عدة هياكل لها إلى سطح في نفس الوقت عن طريق إنشاء مزيج من هياكلها . تتراكم في أغشية الخلايا الحية أو الثابتة ( الجلوتارالدهيد ).

الشكل 8 يمكن إنشاء FSLs بسهولة من الببتيدات أو البروتينات أو أي ثيولات أخرى ذات أهمية بيولوجية تحتوي على السيستين . يسمح خلط الببتيد المحتوي على السيستين مع FSL-RFG (ماليميد)، في محلول 4MMF ، للببتيد بالتفاعل مع بقايا الماليميد في FSL (من خلال تفاعل الإضافة النووية مايكل المعروف). بعد الحضانة طوال الليل ثم التجفيف بالتفريغ، يتم إنشاء ببتيد FSL. لا يتطلب أي تنقية.

تخليق ببتيد FSL بسيط - هناك بنية الهياكل الكودية ذات مجموعة وظيفية تفاعلية مع ماليميد كمجموعة وظيفية أخرى يمكن استخدامها لإعداد الأولى من الببتيدات أو البروتينات أو أي ثيولات أخرى ذات أهمية بيولوجية تحتوي على السيستين. يعتمد النهج التخليقي الفعال على النواة المعروفة بإضافة مايكل نيكليبهيك إلى الماليميدات (الشكل 7).

"الجليكوليبيدات" الاصطناعية - إحدى عائلات هياكل FSL ذات ذيول كارهة للماء و مجموعات رأسية من الكربوهيدرات محددة جيدًا

أسطح الأغشية المشفرة الحلول

تتميز هياكل FSL بمجموعة واسعة من الاستخدامات و قد استعملت لتعديل التالي:

منهجية استخدام FSL (الترميز)

الشكل 9 تحضير الكوديسيتات / الكوديفيريونات . قم ببساطة بخلط الخلايا/الفيروسات مع محلول FSL (يحتوي على 1 أو أكثر من FSL) واحضن لمدة تتراوح بين 10 إلى 120 دقيقة عند 37 درجة مئوية (أو عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى 4 درجات مئوية). سيتم دمج التراكيب تلقائيًا في الغشاء دون الحاجة إلى أي خطوات أخرى.

عندما تكون هياكل FSL في المحلول الملحي و على اتصال، فإنها سوف تندمج تلقائيًا في أغشية الخلايا و الفيروسات. حيث تتضمن المنهجية ببساطة إعداد محلول من هياكل FSL في نطاق 1–1000 ميكروجرام / مل . و سيعتمد التركيز الفعلي على التركيب و كمية التركيب المطلوبة في الغشاء. يتم بعدها إضافة جزء واحد من محلول FSL إلى جزء واحد من الخلايا بنسبة 100٪، و يتم احتضانها في درجة حرارة محددة في نطاق 4–37 °م (39–99 °ف) اعتمادًا على توافق درجة حرارة الخلايا التي يتم تعديلها. كلما ارتفعت درجة الحرارة، كلما كانت سرعة إدخال FSL في الغشاء أسرع أكثر. بالنسبة لخلايا الدم الحمراء، عند 37 تؤدي عملية الاحتضان عند درجة حرارة °C لمدة ساعتين إلى تحقيق إدخال >95% مع تحقيق إدخال بنسبة 50% على الأقل في غضون 20 دقيقة. بشكل عام، وقت إدخال FSL هو 4 ساعات في درجة حرارة الغرفة أو 20 ساعة في 4 °C يعطي نتائج مماثلة لساعة واحدة عند 37 °C لإدخالها القائمة على الكربوهيدرات في خلايا الدم الحمراء. لا يلزم غسل الكوديتسات أو الفيروسات الكودية الناتجة، و لكن يجب أخذ هذا الخيار في الاعتبار إذا استخدم فائض من بنية FSL في عملية التشفير.

التطبيقات

تم استخدام هياكل الكودية في البحث و التطوير و منتجات التشخيص ، ويتم البحث فيها حاليًا كعوامل علاجية محتملة.

كوديسيتات

تم استخدام FSL لإنشاء الخلايا الكودية لخلايا الدم الحمراء البشرية و التي تم الاستعانة بها للكشف وتحديد الأجسام المضادة لفصائل الدم كمحاكيات للفئة الفرعية ABO ، أنظمة مراقبة جودة ABO، مجموعات التدريس المصلية و تشخيص الزهري . وقد أظهرت أيضًا أن FSL-FLRO4 هو كاشف مناسب لوضع علامات على خلايا الدم الحمراء المعبأة (PRBC) في أي نقطة أثناء التخزين الروتيني و تتطلع التجارب إلى تسهيل تطوير الاختبارات المناعية و نماذج نقل الدم التي تركز على معالجة الآليات المشاركة في تعديل المناعة المرتبط بنقل الدم (TRIM). تم استخدام الخلايا الكودية الفأرية تجريبياً لتحديد بقاء الخلايا الحية ، وإنشاء نماذج لتفاعلات نقل الدم . تم استخدام الخلايا الكودية لسمك الزرد لتحديد هجرة الخلايا الحية في الوقت الحقيقي. إضافة إلى ذلك، فقد تم استخدام الخلايا الكودية لإنشاء تشخيصات الأنفلونزا. علاوة على ذلك، لم تتمكن الخلايا الكيوديسيتية التي تم تعديلها باستخدام FSL-GB3 من الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية .

كوديفيريون

الكوديفريون عبارة عن فيروسات معدلة بـ FSL. تم استخدام العديد من هياكل FSL Kode لتصنيف الفيروسات للمساعدة في تصورها التدفقي الخلوي و تتبع توزيعها في الوقت الفعلي في نماذج الحيوانات. كما تم استخدامها لتعديل سطح الفيروسات بهدف استهدافها لاستعمال في ربط الانحلال الورمي .

كوديسومات

الكوديزومات هي عبارة عن ليبوزومات تم تزيينها بمكونات الهياكل الكودية . لقد تم استخدامها لترسيب الأخيرة على لوحات دقيقة لإنشاء اختبارات تشخيصية. كما أن لديهم القدرة على الاستخدام العلاجي.

الحلول المشفرة

هذه هي الحلول التي تحتوي على بنيات الهياكل الكودية حيث سيوجد البناء كتوزيع خلوي واضح. استخدمت FSL-GB3 كمحلول و هلام لتثبيط عدوى فيروس نقص المناعة البشرية و تحييد سموم شيجا . إضافة إلى ذلك، تم استخدام فصيلة الدم A من FSL كمحلول لتحييد الأجسام المضادة المتداولة في نموذج الفأر و السماح بنقل فصيلة الدم A غير المتوافقة (الخلايا الكودية الفأرية ). حيث أستعين بهذه التجربة النموذجية لإثبات قدرة الهياكل على تحييد الأجسام المضادة المتداولة و السماح بنقل الدم غير المتوافق أو زراعة الأعضاء .

الأسطح المشفرة

الشكل 10 يمكن طباعة هياكل FSL باستخدام طابعة نفث الحبر المكتبية القياسية مباشرة على الورق لإنشاء اختبارات مناعية . الصورة هي مثال نموذجي لاختبار المناعة الإنزيمي المطبوع بالحبر النفاث (EIA)، حيث تم طباعة 12 بنية FSL مختلفة كرموز تعريف على الورق ثم تفاعلت مع عينات مختلفة. يمكن التعرف على نشاط الأجسام المضادة في العينات من خلال ظهور الكلمات التي تحدد المستضد المستهدف. يتم ملء خرطوشة الحبر الفارغة ببنية FSL ويتم طباعة الكلمات أو الباركود أو الرسومات. يتم لصق قالب البليكسيجلاس على السطح لإنشاء آبار التفاعل . تعتبر هذه الطريقة عبارة عن إجراء تقييم تخثر الدم القياسي، ولكن لا يلزم حجب المصل ويمكن استخدام المصل غير المخفف. تكون إجراءات EIA النموذجية على النحو التالي: إضافة المصل، وحضنه، وغسله بالغمر، وإضافة جسم مضاد ثانوي للكشف عن EIA، وحضنه، وغسله، وإضافة ركيزة ترسيب NBT /BCIP وإيقاف التفاعل عند حدوثه عن طريق الغسيل. النتيجة مستقرة لسنوات.

تتشتت جميع تركيبات الهياكل الكودية في الماء و بالتالي فهي متوافقة مع الطابعات النافثة للحبر . يمكن طباعة هياكل FSL باستخدام طابعة نفث الحبر المكتبية القياسية مباشرة على الورق لإنشاء اختبارات مناعية. حيث يتم ملء خرطوشة الحبر الفارغة ببنية الهياكل الكودية و طباعة الكلمات أو الباركود أو الرسومات. بعدها إلصاق قالب البليكسيجلاس على السطح لإنشاء آبار التفاعل. تعتبر هذه الطريقة عبارة عن إجراء تقييم تخثر الدم القياسي، و لكن لا يلزم حجب المصل و يمكن استخدام المصل غير المخفف. الإجراء النموذجي لتحقيق ذلك هو كالتالي: إضافة المصل، الاحتضان، الغسل بالغمر، إضافة مركب EIA الثانوي، الاحتضان، الغسل، إضافة ركيزة الترسيب NBT / BCIP و إيقاف التفاعل عند تطويره بالغسل (الشكل 9) . النتيجة مستقرة لسنوات.

انظر أيضا

• كوديفيريون
• كوديسيت

روابط خارجية

• إنشاءات FSL: طريقة بسيطة لتعديل أسطح الخلايا/الفيروسات بمجموعة من العلامات البيولوجية دون التأثير على قابليتها للبقاء – مقال فيديو مجاني من مجلة التجارب المرئية (JOVE)
• [1] kodecyte.org - المصدر الأكاديمي لتكنولوجيا Kode