摘要

幾十(shi)年來(lai)，人們(men)(men)一(yi)直認為脂質中(zhong)(zhong)的(de)靜(jing)(jing)電(dian)長程（微(wei)米(mi)距(ju)離）排(pai)(pai)斥 由(you)于(yu)從水環境中(zhong)(zhong)篩選(xuan)，雙層(ceng)可以(yi)忽略不(bu)計(ji)。 這個(ge)概念，主要(yao)來(lai)源于(yu) 理(li)論計(ji)算，被生物物理(li)學界廣泛接受。 這里我(wo)們(men)(men)介紹實驗 證據表明(ming)在(zai)(zai)帶電(dian)和(he)中(zhong)(zhong)性脂雙層(ceng)中(zhong)(zhong)域(yu)(yu)-域(yu)(yu)靜(jing)(jing)電(dian)排(pai)(pai)斥 在(zai)(zai)微(wei)米(mi)范圍內(nei)(nei)調節脂質域(yu)(yu)的(de)擴散(san)、平(ping)面內(nei)(nei)結構和(he)合并。 一(yi)切 對脂質單層(ceng)和(he)雙層(ceng)進行了(le)實驗，并且(qie)在(zai)(zai) 與單層(ceng)相比，雙層(ceng)中(zhong)(zhong)發現的(de)結果(guo)使(shi)我(wo)們(men)(men)提出域(yu)(yu)間(jian)排(pai)(pai)斥發生 主要(yao)在(zai)(zai)膜平(ping)面內(nei)(nei)。 最后，我(wo)們(men)(men)的(de)結果(guo)表明(ming)靜(jing)(jing)電(dian)相互作用 插入細胞膜的(de)物種之間(jian)是不(bu)可忽略的(de)，不(bu)僅在(zai)(zai)納米(mi)級(ji)而且(qie)在(zai)(zai) 更(geng)大的(de)距(ju)離，暗示了(le)另一(yi)種調節膜特性的(de)方式。

一、簡介

生物膜(mo)(mo)是(shi)開放而(er)復(fu)雜的(de)(de)系統，由于 到他們的(de)(de)動態組成(cheng)，理解原理 該規則橫向組織及(ji)其(qi)與其(qi)職能(neng)的(de)(de)關(guan)系構成(cheng)了一項具有挑戰性(xing)的(de)(de)任務(wu)。 然而(er)，隨(sui)著(zhu)穆勒及(ji)其(qi)同事的(de)(de)革命性(xing)工作創造了"黑色 脂(zhi)質膜(mo)(mo)"和班漢姆發現脂(zhi)質體 等(deng)人(ren)，脂(zhi)質雙(shuang)層(ceng)特性(xing)的(de)(de)研究在(zai) 指數率，以及(ji)許(xu)多(duo)其(qi)他領域已(yi)經開發 來(lai)自這(zhe)些(xie)模型膜(mo)(mo)的(de)(de)應用。1-3 其(qi)中之一 膜(mo)(mo)的(de)(de)研究最多(duo)的(de)(de)方面是(shi)脂(zhi)質的(de)(de)形成(cheng) 域作為脂(zhi)質相分離(li)的(de)(de)結果。 重(zhong)要性(xing) 這(zhe)些(xie)異質性(xing)在(zai)于這(zhe)些(xie)類型的(de)(de) 細胞膜(mo)(mo)中的(de)(de)結構與蛋白質有關(guan) 分選、4–6 膜(mo)(mo)交通、7 離(li)子通道調節、8 和 信號 9,10 以及(ji)其(qi)他細胞功能(neng)。

脂(zhi)質(zhi)膜中分(fen)離(li)相的(de)觀察是 首(shou)次在空氣-水界面(mian)的(de)朗繆爾(er)單層中使用熒(ying)光探針進行描(miao)述，該探針對一(yi)個分(fen)子具有(you)更(geng)高的(de)親和力(li)(li)(li) 11 在某些條(tiao)件下，這些 薄膜呈現出(chu)具有(you)熱力(li)(li)(li)學或(huo) 亞穩(wen)態(tai)（動力(li)(li)(li)學捕獲(huo)）穩(wen)定(ding)性。 領(ling)導的(de)力(li)(li)(li)量 已經(jing)研究了(le)膜的(de)特定(ding)模式 分(fen)析由(you)域形成的(de)結構化晶格，以(yi)及(ji) 今天我們能夠預測甚至調整膜結構 通過改變不(bu)同的(de)參(can)數，如(ru)脂(zhi)質(zhi)成分(fen)，12-17 水溶液的(de)組成，18,19 成核，12,20-23 線性反應物的(de)存(cun)在，24,25 等。

而(er)在單層(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)，圖案形成和(he)(he)調制(zhi)介(jie)觀相(xiang)(xiang)被(bei)解釋為(wei)線張力和(he)(he)長程靜電(dian)相(xiang)(xiang)互(hu)(hu)作用(yong)之間(jian)競(jing)爭(zheng)的(de)(de)(de)(de)產(chan)物(wu) 由(you)于相(xiang)(xiang)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)偶極(ji)排(pai)斥，雙層(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de) 26-29， 許(xu)多(duo)研究(jiu)人員聲(sheng)稱這些相(xiang)(xiang)互(hu)(hu)作用(yong)僅在納(na)米(mi)(mi)尺度(du)上很重要，因(yin)為(wei)膜(mo)浸入(ru) 水(shui)性環境，離子屏蔽降(jiang)低了(le)偶極(ji) 相(xiang)(xiang)互(hu)(hu)作用(yong)長度(du)尺度(du)。 在處理這個(ge)問(wen)題(ti)的(de)(de)(de)(de)一些作品中(zhong)(zhong) 問(wen)題(ti)，理論計算已經(jing)發展30-32，而(er)在 27,33–37 盡管如此(ci)(ci)， 是缺乏支持這些陳述的(de)(de)(de)(de)實驗證據(ju)。 它 必(bi)須記住，單層(ceng)(ceng)和(he)(he)雙層(ceng)(ceng)都代表 非常(chang)有趣(qu)的(de)(de)(de)(de)靜電(dian)系(xi)統，因(yin)為(wei)它們(men)是介(jie)電(dian)常(chang)數(shu)變化的(de)(de)(de)(de)準二維排(pai)列 從大約 2（烴鏈(lian)）到 80（大量水(shui)）在一個(ge) 納(na)米(mi)(mi)尺寸的(de)(de)(de)(de)區域(yu)(yu)。 因(yin)此(ci)(ci)，問(wen)題(ti)是什么 靜電(dian)在這些系(xi)統中(zhong)(zhong)扮演的(de)(de)(de)(de)角(jiao)色具有挑戰性，因(yin)此(ci)(ci)在這項工作中(zhong)(zhong)我(wo)們(men)使(shi)用(yong)了(le)一組(zu)(zu)實驗方(fang)法 目的(de)(de)(de)(de)是評估領域(yu)(yu)間(jian)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互(hu)(hu)作用(yong) 雙層(ceng)(ceng)。 為(wei)此(ci)(ci)，我(wo)們(men)使(shi)用(yong)了(le)獨立的(de)(de)(de)(de)平面(mian)脂(zhi)質 雙層(ceng)(ceng)，蒙塔(ta)爾和(he)(he)穆(mu)勒薄膜(mo)的(de)(de)(de)(de)一個(ge)版本(ben) 來自單層(ceng)(ceng)，38,39，非常(chang)適(shi)合(he)研究(jiu) 膜(mo)組(zu)(zu)織和(he)(he)動力學，因(yin)為(wei)它們(men)能(neng)夠通(tong)過(guo)直(zhi)接(jie)顯微鏡觀察進行實時多(duo)域(yu)(yu)和(he)(he)多(duo)雙層(ceng)(ceng)成像。 另(ling)外(wai)，為(wei)了(le)比較結(jie)果 從雙層(ceng)(ceng)獲得，我(wo)們(men)也(ye)使(shi)用(yong)了(le)朗繆爾單層(ceng)(ceng) 作為(wei)參考模型，因(yin)為(wei)它們(men)是經(jing)過(guo)充(chong)分(fen)研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)系(xi)統 已經(jing)描述了(le)哪些域(yu)(yu)交互(hu)(hu)。 26-29

我(wo)(wo)們已經分析了(le)布朗運動(dong)、位置波動(dong)以及中性和帶電域的合(he)并。 脂質(zhi)膜。 選(xuan)定的脂質(zhi)成分是規范筏(fa) 混合(he)物。 我(wo)(wo)們的發現(xian)非常有說服(fu)力，并提供了(le)新的啟示 關于膜內(nei)相互(hu)作用(yong)，擴大(da)理解 復雜的雙層(ceng)行為。

微尺度區域內靜電相互作用力動態調節和脂質雙分子層的分布——摘要、簡介

微尺度區域內靜電相互作用力動態調節和脂質雙分子層的分布——實驗材料和方法

微尺度區域內靜電相互作用力動態調節和脂質雙分子層的分布——結果和討論

微尺度區域內靜電相互作用力動態調節和脂質雙分子層的分布——結論、致謝！