| Περίληψη |
Είναι γνωστό ότι όλα τα κύτταρα περιβάλλονται από την κυτταρική μεμβράνη, η οποία αποτελείται από διπλοστιβάδα λιπιδίων. Για τη μελέτη μεμβρανικών αλληλεπιδράσεων in vitro επιβάλλεται η δημιουργία μοντέλων μεμβρανών. Το καλύτερο μεμβρανικό μοντέλο αποτελούν οι υποστηριζόμενες λιπιδικές διπλοστιβάδες (ΥΛΔ). Οι ΥΛΔ σχηματίζονται σε επιφάνειες πολυμερών ή γυαλιού, μέσω σύμφυσης και διάρρηξης λιποσωμάτων, τα οποία είναι υδατικά διαμερίσματα, που περιβάλλονται από μια λιπιδική διπλοστιβάδα. Σε αυτήν την εργασία, χρησιμοποιήθηκε ο ακουστικός βιοαισθητήρας Love wave για τη μελέτη σχηματισμού ΥΛΔ. Για τον σκοπό αυτό, ήταν απαραίτητη προϋπόθεση η ανάπτυξη μίας ομοιόμορφης, υδρόφιλης και λείας επιφάνειας της ακουστικής μικροσυσκευής. Αρχικά, η επιφάνεια του βιοαισθητήρα επικαλύφθηκε με λεπτό στρώμα του πολυμερούς poly(dimethylsiloxane) (PDMS). Λόγω της υδροφοβικότητας του PDMS έγινε χάραξη με χημεία πλάσματος για την μετατροπή του σε υδρόφιλο. Με τη βοήθεια του μικροσκοπίου ατομικών δυνάμεων βρέθηκε ότι οι βέλτιστες συνθήκες χάραξης της επιφάνειας λιποσωμάτων ήταν παρουσία ατμοσφαιρικού αέρα. Η δημιουργία ΥΛΔ στην παραπάνω επιφάνεια καταγράφηκε σε πραγματικό χρόνο, μέσω της μεταβολής στη φάση και το πλάτος του ακουστικού κύματος. Η ύπαρξη ΥΛΔ επιβεβαιώθηκε κατά την εξέταση της επιφάνειας με μικροσκόπιο κατά την ανάνηψη φθορισμού μετά από φωτολεύκανση. Μέσω της ανάλυσης των εικόνων του μικροσκοπίου φθορισμού υπολογίστηκε ο συντελεστής πλευρικής διάχυσης για φθορίζοντα λιπίδια φωσφατιδυλοχολίνης σε διπλοστιβάδες με διαφορετικές συγκεντρώσεις χοληστερόλης. Από τα αποτελέσματα προέκυψε ότι η δημιουργία ΥΛΔ οδηγεί σε πτώση της φάσης του ακουστικού κύματος μεγέθους 5,3 ± 0,4 deg, σε μικροσυσκευή με συχνότητα λειτουργίας 155MHz, ενώ η πτώση αυτή ήταν πολύ μεγαλύτερη σε περίπτωση σχηματισμού στιβάδας λιποσωμάτων. Επίσης, ο συντελεστής πλευρικής διάχυσης υπολογίστηκε σε 0,46 10-8 cm2/s. Όπως αναμενόταν, με αύξηση της συγκέντρωσης της χοληστερόλης παρατηρήθηκε μείωση της πλευρικής διάχυσης των λιπιδίων.
|
Μελέτη σχηματισμού υποστηριζόμενης λιπιδικής διπλοστιβάδας με χρήση ακουστικού βιοαισθητήρα και μικροσκοπίας φθορισμού
