Биоэлектрохимия бислойных липидных мембран, не содержащих растворитель

• Автор: Батищев, Олег Вячеславович
• Шифр специальности: 02.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 93 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ЧАСТЬ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава 1. Строение и функции биологических мембран

Глава 2. Компоненты мембранного потенциала.

Глава 3. Модельные мембраны

ЧАСТЬ П. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Получение гидрофобных покрытий.

Получение амфифобных покрытий

Измерение краевых углов смачивания.

Формирование мембран.

Получение изотерм сжатия монослоя ДФФХ
Измерение разности граничных потенциалов на мембране
ЧАСТЬ III. БЛМ НА ОТВЕРСТИЯХ В ГИДРОФОБИЗИРОВАННЫХ СТЕКЛЯННЫХ ПЕРЕГОРОДКАХ.
Глава 1. Исследование гидрофобизированных поверхностей
Глава 2. Формирование БЛМ, не содержащих растворитель.
Глава 3. Зависимость межфазного натяжения монослоя ДФФХ от среды
ЧАСТЬ IV. БЛМ, НЕ СОДЕРЖАЩИЕ РАСТВОРИТЕЛЬ, НА ОТВЕРСТИЯХ В АМФИФОБИЗИРОВАННЫХ СТЕКЛЯННЫХ ПЕРЕГОРОДКАХ
Глава 1. Формирование мембран на отверстиях в покровных стеклах
с амфифобной поверхностью
Глава 2. Измерение натяжения БЛМ, не содержащих растворитель
Глава 3. Измерение линейного натяжения кромки пор в БЛМ, не
СОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРИТЕЛЬ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ ЭЛЕКТРОПОРАЦИИ
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Все это послужило причиной поиска возможных путей минимизации количества растворителя в БЛМ. Существует целый ряд работ, в которых описаны различные модификации методик формирования мембран, подразумевающие использование высокомолекулярных растворителей, почти не образующих микролинз, , вымораживание растворителя из мениска или изменение экспериментальной системы . Таким образом, получить удобную модель плоской липидной мембраны, не содержащей растворитель ни в мениске, ни в самом бислое, так и не удалось. Недавно для формирования мембран было предложено использовать гидрофобизированные неорганические материалы стекло или кремний вместо полимеров , так как поверхностные свойства полимерных пленок тефлон, полиэтилен и т. Это направление показалось нам достаточно перспективным, так как химическая модификация поверхности стекла или кремния различными агентами открывает практически неограниченные возможности изменения ее свойств, при этом не влияя на свойства бислоя. Определенная модификация могла позволить взять на себя часть функций растворителя, чтобы получить бислойные липидные мембраны, не содержащие посторонних углеводородов. Очевидно, что БЛМ, не содержащие растворитель, будут менее устойчивыми, чем обычные искусственные мембраны. Поэтому для наших экспериментов мы решили использовать в качестве базового липида дифитаноилфосфатидилхолин, т. Ка 2,1 и ,5, т. С до С . Кроме того, известно, что основной частью мембранных липидов являются именно фосфатидилхолины . Целью настоящей работы являлось получение и исследование свойств бислойных липидных мембран, не содержащих растворитель. БЛМ, не содержащих растворитель, и сопоставить их со свойствами классических БЛМ. Работа состоит из введения, четырех основных частей и выводов. Часть I содержит обзор литературы. В Части II рассматриваются экспериментальные методики, использованные в данной работе. Часть III посвящена исследованию процесса формирования бислойных липидных мембран, не содержащих растворитель, на отверстиях в гидрофобизированных стеклянных пластинках и изучению свойств полученных мембран. В Части IV рассматривается образование БЛМ на отверстиях в амфифобизированных стеклах, даются характеристики механическим параметрам полученного липидного бислоя. Часть I. Глава 1. Строение и функции биологических мембран. Одной из основных функций биологических мембран является разграничение клеточных органелл и отделение самой клетки от межклеточной среды. В основе такой барьерной функции мембран лежит их замкнутость, непрерывность и практически полная непроницаемость для ионов и полярных молекул. Все клеточные и внутриклеточные мембраны имеют схожее строение их основу составляет двойной слой липидов липидный бислой, скрепляемых, в основном, электростатическими и гидрофобными взаимодействиями, на котором и в толще которого находятся белки . Бислойная структура липидных мембран клеток впервые была продемонстрирована Гортером и Гренделем в . Десять лет спустя, Даниэли и Дэвсон предположили, что двойной слой липидов располагается между двумя слоями мембранных белков . Модель ДаниэлиДэвсона была основной моделью строения биологических мембран, пока в году Зингер и Никольсон не предложили жидкостномозаическую модель . Жидкостномозаичная модель описывает клеточные мембраны как двумерные, вязкие растворы липидов и белков в термодинамическом равновесии. Мембранные белки были разделены на два класса периферические находящиеся на внешних сторонах мембраны, и интегральные пронизывающие липидный бислой. В модели предпола1алось, что липиды и белки организуются случайным образом путем латеральной диффузии в плоскости бислоя. Впоследствии данная модель претерпела заметные изменения. Было показано, что клеточная мембрана крайне неоднородна, в ней присутствует большое количество липидбелковых доменов различного состава , , а цитоскелет клетки накладывает ограничение на движение многих мембранных белков , . В настоящее время такая дополненная и пересмотренная модель ЗингераНикольсона считается основной моделью строения клеточных мембран.