Membraneless organelles, also known as biomolecular condensates, lack a surrounding membrane and are formed through liquid-liquid phase separation (LLPS). This process enhances reaction efficiency by compartmentalizing and concentrating reactants. Coacervates, a class of condensates, provide promising synthetic alternatives for improving enzymatic reactions. This review examines how LLPS enhances reaction efficiency in both natural and artificial systems, explores the design principles of coacervate-based artificial organelles employed in (bio)catalysis, and discusses challenges and future directions for leveraging LLPS in catalysis.
Metabolism in biological systems involves the continuous formation and breakdown of chemical and structural components, driven by chemical energy. In specific, metabolic processes on cellular membranes result in in situ formation and degradation of the constituent phospholipid molecules, by consuming fuel, to dynamically regulate the properties. Synthetic analogs of such chemically fueled phospholipid vesicles have been challenging. Here we report a bio-inspired approach for the in situ formation of phospholipids, from water soluble precursors, and their fuel driven self-assembly into vesicles. We show that the kinetic competition between anabolic and catabolic-like reactions leads to the formation and enzymatic degradation of the double-tailed, vesicle-forming phospholipid. Spectroscopic and microscopic analysis demonstrate the formation of transient vesicles whose lifetime can be easily tuned from minutes to hours. Importantly, our design results in the formation of uniform sized (65 nm) vesicles simply by mixing the precursors, thus avoiding the traditional complex methods. Finally, our sub-100 nm vesicles are of the right size for application in drug delivery. We have demonstrated that the release kinetics of the incorporated cargo molecules can be dynamically regulated for potential applications in adaptive nanomedicine.
Les cookies són importants per a tu, influeixen en la teva experiència de navegació, ens ajuden a protegir la teva privacitat i permeten realitzar les sol·licituds que ens facis a través del web. Utilitzem cookies pròpies i de tercers per analitzar els nostres serveis i mostrar-te publicitat relacionada amb les teves preferències, basada en un perfil elaborat a partir dels teus hàbits de navegació. Pots «Acceptar» o «Rebutjar» aquelles cookies que no siguin tècniques, així com configurar les teves preferències prement «Configurar cookies». Per a més informació, consulta la nostra Política de Cookies.
Funcionals
Sempre actiu
l’emmagatzematge o l’accés tècnic és estrictament necessari per a la finalitat legítima de permetre l’ús d’un servei específic sol·licitat explícitament pel subscriptor o l’usuari, o amb l’únic objectiu de dur a terme la transmissió d’una comunicació a través d’una xarxa de comunicacions electròniques.
Preferences
The technical storage or access is necessary for the legitimate purpose of storing preferences that are not requested by the subscriber or user.
Statistics
The technical storage or access that is used exclusively for statistical purposes.L’emmagatzematge o l’accés tècnic que s’utilitza exclusivament amb finalitats estadístiques anònimes. Sense una ordre judicial, el compliment voluntari per part del seu proveïdor de serveis d’Internet, o registres addicionals d’un tercer, la informació emmagatzemada o recuperada amb aquesta única finalitat no es pot utilitzar normalment per identificar-lo.
Marketing
L’emmagatzematge o l’accés tècnic és necessari per crear perfils d’usuari amb la finalitat d’enviar publicitat, o per fer el seguiment de l’usuari en un lloc web o en diversos llocs web amb finalitats de màrqueting similars.