Temperatuurgecontroleerde montage en karakterisering van een druppelinterface-bilayer

De druppelinterface bilayer (DIB) methode voor het assembleren van lipide bilayers (d.w.z. DIBs) tussen lipide-gecoate waterige druppels in olie biedt belangrijke voordelen ten opzichte van andere methoden: DIB's zijn stabiel en vaak langdurig, bilayer gebied kan omkeerbaar worden afgestemd, folder asymmetrie is gemakkelijk te controleren via druppelsamenstellingen, en weefsel-achtige netwerken van bilayers kunnen worden verkregen door het aangrenzende van vele druppels. Het vormen van DIBs vereist spontane assemblage van lipiden in lipidemonolagen met hoge dichtheid aan de oppervlakken van de druppels. Hoewel dit gemakkelijk gebeurt bij kamertemperatuur voor veel voorkomende synthetische lipiden, kan zich geen voldoende monolayer of stabiele bilayer vormen onder vergelijkbare omstandigheden voor lipiden met smeltpunten boven kamertemperatuur, waaronder sommige cellulaire lipide-extracten. Dit gedrag heeft waarschijnlijk de samenstellingen - en misschien de biologische relevantie - van DIBs in modelmembraanstudies beperkt. Om dit probleem aan te pakken, wordt een experimenteel protocol gepresenteerd om het oliereservoir met DIB-druppels zorgvuldig te verwarmen en de effecten van temperatuur op het lipidenmembraan te karakteriseren. In het bijzonder laat dit protocol zien hoe u een thermisch geleidende aluminium armatuur en resistieve verwarmingselementen gebruikt die worden bestuurd door een feedbacklus om verhoogde temperaturen voor te schrijven, wat de monolaagassemblage en bilayer-vorming verbetert voor een bredere set lipidentypen. Structurele kenmerken van het membraan, evenals de thermotrope faseovergangen van de lipiden die de tweelaagse vormen, worden gekwantificeerd door de veranderingen in elektrische capaciteit van de DIB te meten. Samen kan deze procedure helpen bij het evalueren van biofysische verschijnselen in modelmembranen over verschillende temperaturen, waaronder het bepalen van een effectieve smelttemperatuur (T_M) voor meercomponentenlipidemengsels. Dit vermogen zal dus een nauwere replicatie van natuurlijke faseovergangen in modelmembranen mogelijk maken en de vorming en het gebruik van modelmembranen aanmoedigen uit een breder zwad van membraanbestanddelen, waaronder die welke de heterogeniteit van hun cellulaire tegenhangers beter vangen.