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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

來源:上海謂載 瀏覽 795 次 發布(bu)時(shi)間:2021-10-28

三、結果與討論


3.1 液體有序疇的擴散系數


我們測(ce)量了(le)小域(yu) (D) 的(de)(de)(de)(de)(de)擴散系數(shu) 由 DOPC 組成的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)層(ceng)(ceng):pSM (1:1) + 25% Chol(系統與 中(zhong)(zhong)性域(yu))和 DOPC : DPPS (1 : 2) + 20% Chol(系統 帶電(dian)荷域(yu)),目的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)分析(xi)效果 域(yu)間交互(hu)促進了(le)電(dian)影(ying)動(dong)(dong)態。 在朗(lang)繆爾單層(ceng)(ceng)膜(mo)中(zhong)(zhong) D 的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)定(ding)是(shi) 用作(zuo)深入(ru)了(le)解領(ling)域(yu) - 領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)間接方式(shi) 排(pai)斥。 在這(zhe)方面(mian),已經表明水動(dong)(dong)力 和靜(jing)電(dian)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(在這(zhe)種情(qing)況下是(shi)偶極(ji)或(huo)庫(ku)侖 帶電(dian)域(yu))阻止域(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)移動(dong)(dong) 隨著域(yu)間距離的(de)(de)(de)(de)(de)減小導致更高的(de)(de)(de)(de)(de) 表觀表面(mian)粘度(du)。 50,53 我們使用了(le)這(zhe)個眾所周知(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)模型 系統比較與耦合域(yu)獲得的(de)(de)(de)(de)(de) D 值 在不(bu)同(tong)面(mian)積百分比的(de)(de)(de)(de)(de)脂質(zhi)雙(shuang)層(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong) 液(ye)體有序相(xiang) (%Lo),即由域(yu)。 為了(le)這(zhe) 目的(de)(de)(de)(de)(de),域(yu)在不(bu)同(tong)環境中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置 (不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de) %Lo 值)被(bei)跟蹤。 得到的(de)(de)(de)(de)(de)結果是(shi) 繪制在圖(tu) 2 中(zhong)(zhong),其(qi)中(zhong)(zhong)可(ke)以觀察到 雙(shuang)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)低(di) %Lo 擴散系數(shu)低(di)于(yu) 單層(ceng)(ceng)。 這(zhe)是(shi)因為雙(shuang)層(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)域(yu)相(xiang)互(hu)接觸 上面(mian)和下面(mian)都有粘性介(jie)質(zhi)(水),而 在空氣-水界面(mian)形成單層(ceng)(ceng)。

圖 2 擴散系(xi)(xi)數(shu)(D)的(de)實驗值(zhi) 小域 (1–3 mm) 作為面積百分比的(de)函數(shu) 由液(ye)體有序相(xiang)。 正方形代表中性(xing)系(xi)(xi)統(tong)和 環繞帶(dai)電系(xi)(xi)統(tong)。 黑色符號(hao)對應 氣(qi)水(shui)界面處的(de)單(dan)層和雙層的(de)紅色符號(hao)。 虛線對應于計算的(de) Dt 值(zhi)的(de)范圍 域大小的(de)范圍,使用方程 (2) 或(huo) (3)。 實線只(zhi)是畫的(de) 引導眼睛。


擴散(san)系數 (Dt) 的(de)預(yu)期(qi)值 在限制的(de)擴展階段插入(ru)孤立的(de)域 (R ZW)/Zm 4 10 的(de)情況可根據休斯(si)計算 等人(ren) 54 如下:

其中(zhong) ZW = 0.001 N sm? 2 是水的(de)粘度(du),Zm 是 二維膜(mo)粘度(du),R是半徑 正在(zai)分(fen)析的(de)域(yu)。 對于雙層,包(bao)括因子二 在(zai)分(fen)母中(zhong),因為水存在(zai)于分(fen)母的(de)兩側 膜(mo).54


在圖(tu) 2 中,Dt 值被繪制為一個由下式分隔(ge)的范圍 脂質雙層(紅色)和(he)單(dan)層(黑(hei)色)的虛線(xian) 考(kao)慮(lv)到用(yong)于的域(yu)半徑(jing)的間(jian)隔(ge) 分析。 一般來說,兩(liang)種膜模型都(dou)顯示出 類似的趨勢; 當 %Lo 低時(高域(yu)間(jian)距離) 域(yu)間(jian)相(xiang)互(hu)作用(yong)可(ke)以忽略不計,實驗值與(yu)相(xiang)應的理(li)論值相(xiang)匹配 (eqn (2) 和(he) (3)) 錯誤。


單層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高值(zhi)(zhi)(在上(shang)限(xian))可能是 與(yu)漂移(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不完全消除有(you)(you)關,而低 雙層中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)(zhi)(在下限(xian))可能與(yu)更(geng)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de) 接近膜(mo)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘度。 然而, 計(ji)算值(zhi)(zhi)和計(ji)算值(zhi)(zhi)之間有(you)(you)相當(dang)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)匹配(pei) 每個實(shi)驗(yan)確(que)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)(san)系數(shu) 系統(tong)。 這是預料之中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),因為當(dang)域距(ju)離較遠(yuan)時(shi) 彼(bi)此之間,它們像孤立的(de)(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)子一樣擴散(san)(san)開來。 事實(shi) 低 %Lo 時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)驗(yan) D 值(zhi)(zhi)落入(ru)范(fan)圍內 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)算值(zhi)(zhi)構成一個控制(zhi),并(bing)表(biao)明 跟蹤和量(liang)化擴散(san)(san)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法 系數(shu)產生了準(zhun)確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)(zhi)。 另(ling)一方(fang)面,對于(yu)(yu) 高 %Lo,由于(yu)(yu)域之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)排斥力,實(shi)驗(yan) D 值(zhi)(zhi)偏離預測值(zhi)(zhi)。 筆記 對于(yu)(yu)帶(dai)電(dian)域(圖 2 中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圓圈),擴散(san)(san) 系數(shu)在較低的(de)(de)(de)(de)(de)(de) %Lo 值(zhi)(zhi)和更(geng)多 與(yu)中(zhong)(zhong)性(xing)域(正方(fang)形)相比,明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)尚(shang), 意味(wei)著在存(cun)在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下相互(hu)作用更(geng)強(qiang) 凈費用。


先(xian)前已(yi)經表明(ming),排斥性(xing)域(yu)(yu)間(jian) 影響(xiang)單層(ceng)域(yu)(yu)擴(kuo)散的(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用 微米距(ju)離是偶極或電荷 - 電荷相(xiang)互作(zuo)用(分(fen)別針對中(zhong)性(xing)域(yu)(yu)和帶電域(yu)(yu))而不是 流體動(dong)力(li)排斥,53 因為發現了(le)良好的(de)(de)相(xiang)關性(xing) 域(yu)(yu)擴(kuo)散和排斥勢之間(jian) 從域(yu)(yu)的(de)(de)平衡分(fen)布(bu)計算(suan)。 此(ci)外,單層(ceng)中(zhong)域(yu)(yu)的(de)(de)分(fen)布(bu)是 發現強烈依賴于(yu)偶極排斥相(xiang)互作(zuo)用。 55


如果(guo)雙層中(zhong)的(de)(de)(de)域(yu)(yu)間(jian)(jian)相(xiang)(xiang)互作用可(ke)以(yi)忽略不計,則 微(wei)觀域(yu)(yu)的(de)(de)(de)擴散系數值(zhi) 應該在(zai)由紅色(se)虛線分隔的(de)(de)(de)值(zhi)內 在(zai)圖 2 中(zhong),即使(shi)在(zai) 30-40%Lo。 域(yu)(yu)運動(dong)(dong)的(de)(de)(de)減少 在(zai)高 %Lo 表(biao)示(shi)在(zai) Lo 相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)這些(xie)百分比處域(yu)(yu)間(jian)(jian)相(xiang)(xiang)互作用的(de)(de)(de)影響(xiang),這可(ke)能(neng)是 與(yu)靜電或流體動(dong)(dong)力有關。 在(zai)這方面, 單層和雙層中(zhong)域(yu)(yu)擴散之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)顯著相(xiang)(xiang)似性表(biao)明兩(liang)種系統中(zhong)的(de)(de)(de)效果(guo)相(xiang)(xiang)似。 此外,行(xing)為之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)顯著差異 帶電域(yu)(yu)與(yu)中(zhong)性域(yu)(yu)也指向(xiang)靜電 而不是流體動(dong)(dong)力排斥,最(zui)后一個可(ke)能(neng)是 在(zai)兩(liang)種脂質混合物中(zhong)相(xiang)(xiang)似。


在(zai)這(zhe)個階段,我們(men)預計(ji)靜電域間 雙層中的相互作用(yong)沒有被離子溶液(ye)篩選 如前所述,30-32 偶極和電荷-電荷 排斥(chi)力不僅在(zai)納(na)米級是可觀(guan)的,而且 還有微(wei)觀(guan)層面。 這(zhe)些排斥(chi)促進了減(jian)少 微(wei)觀(guan)擴散系數值(zhi) %Lo 值(zhi)較(jiao)高的域。


為了(le)進一步證明靜電(dian)的重要性 脂(zhi)質雙層(ceng)中的水動(dong)力(li),平衡域 分(fen)布進行了(le)分(fen)析,如(ru)下節所述。


3.2 平面內疇的徑向分布函數 膜


在(zai)空氣-水界面的(de)(de)脂質單(dan)層(ceng)中,有(you)一(yi)個(ge)(ge)關(guan)鍵(jian)的(de)(de) 域(yu)占據的(de)(de)面積(ji)值(zhi)(zhi) (%Lo),其(qi)中偶(ou)極 排斥導致(zhi)域(yu)的(de)(de)有(you)序排列 它(ta)們之(zhi)間(jian)的(de)(de)固定距離(li)(li)甚至六邊(bian)形陣列都(dou)可以 在(zai)非常結(jie)構(gou)化的(de)(de)晶格的(de)(de)情況下觀察到。 34,53,56,57 在(zai)這個(ge)(ge) 方面,徑向分(fen)布函數 g(r) 提供了(le)一(yi)個(ge)(ge)想(xiang)法 膜平面內的(de)(de)疇分(fen)布 單(dan)層(ceng) 53、55、56 和(he)雙層(ceng)。 34、36、37 在(zai)低 %Lo 值(zhi)(zhi)下, g(r) 函數應該類似于(yu)氣體的(de)(de)函數(沒有(you) 結(jie)構(gou)),而(er)在(zai)更高(gao)比例的(de)(de)液體有(you)序 area,對(dui)應于(yu)最(zui)近鄰距離(li)(li)的(de)(de)峰值(zhi)(zhi) 出現一(yi)個(ge)(ge)有(you)序數組。 如果距離(li)(li)值(zhi)(zhi) (r) 出現的(de)(de)第一(yi)個(ge)(ge)峰超過典(dian)型(xing)域(yu)半徑一(yi)個(ge)(ge)因(yin)子 大約 3,促進域(yu)排序的(de)(de)交互是 預(yu)計不(bu)(bu)同于(yu)域(yu)之(zhi)間(jian)的(de)(de)純粹的(de)(de)核(he)心排斥。 36 此外,由于(yu)這是位置分(fen)布而(er)不(bu)(bu)是動態測量,流(liu)體動力(li)學 貢(gong)獻(xian)不(bu)(bu)影(ying)(ying)響獲得的(de)(de)結(jie)果,這 方法考慮了(le)影(ying)(ying)響 域(yu)之(zhi)間(jian)的(de)(de)距離(li)(li)并防止(zhi)它(ta)們隨機分(fen)布。 36,53


我(wo)們計算了中(zhong)性(xing)和(he)帶(dai)電混合物的(de)(de) g(r) 雙(shuang)層(ceng)和(he)單層(ceng),在增(zeng)加的(de)(de)百分比 液體(ti)有序區域(yu)(yu)(yu)(yu)(域(yu)(yu)(yu)(yu)覆蓋的(de)(de)區域(yu)(yu)(yu)(yu))。 以這(zhe)種(zhong)方式, 確定每個(ge)薄膜獲得(de)(de)結構的(de)(de) %Lo。 有趣的(de)(de)是,我(wo)們發(fa)現單層(ceng)和(he)雙(shuang)層(ceng)成為 以類似的(de)(de) %Lo 值構建:中(zhong)性(xing)在 20-23% 之間 (圖 3A)和(he) 16-19% 的(de)(de)帶(dai)電系統(tong)(tong)(圖 3B)。 下面那些 未(wei)觀(guan)察到結構(g(r) 函(han)數中(zhong)的(de)(de)峰)的(de)(de)百分比 薄膜和(he)更(geng)高的(de)(de) %Lo 第(di)一(yi)個(ge)峰值變得(de)(de)更(geng)銳利(數據 未(wei)顯示)。 請注(zhu)意,由于不同 每個(ge)系統(tong)(tong)中(zhong)域(yu)(yu)(yu)(yu)的(de)(de)大小,當 比較單層(ceng)和(he)雙(shuang)層(ceng)。 域(yu)(yu)(yu)(yu)區域(yu)(yu)(yu)(yu)分布是 包括模型膜以及說明(ming)性(xing)的(de)(de) 微域(yu)(yu)(yu)(yu)陣列的(de)(de)熒光圖像。

圖 3 中性 (A) 和帶電 (B) 域的徑向分布(bu)函數及(ji)其各自的域區(qu)域分布(bu)。 雙層(ceng)(ceng)顯示為紅色 和黑色的單層(ceng)(ceng)。 (A) 中的 %Lo 對應于(yu) 20–23%,而(er) (B) 中的 %Lo 對應于(yu)單層(ceng)(ceng)和雙層(ceng)(ceng)的 16–19%。 插圖:代表性熒光 脂質(zhi)膜的圖像。


域的大小(xiao)介于(yu)(yu) 1-2 毫(hao)米直徑(jing)之(zhi)(zhi)間(jian) 以及它(ta)們之(zhi)(zhi)間(jian)的距離(對應于(yu)(yu)峰值 g(r) 函數)一般(ban)對于(yu)(yu)所有系統(tong)都在范(fan)圍內 4–7.5 毫(hao)米。


域在(zai)相似(si)的(de)位置(zhi)獲(huo)得有序數(shu)組的(de)事(shi)實(shi) 與(yu)建(jian)議的(de)單(dan)層相比,雙(shuang)層中 %Lo 的(de)值(zhi) 促(cu)進(jin)排序的(de)域間(jian)交互(hu) 在(zai)兩個系(xi)統中是相似(si)的(de)。 此外,對(dui)于(yu)帶電(dian)(dian)系(xi)統 結構化(hua)發生在(zai)單(dan)層和(he)雙(shuang)層中液體(ti)有序面(mian)積的(de)較低(di)值(zhi)下,表(biao)明在(zai)存在(zai)網的(de)情況下排斥(chi)力(li)更強 電(dian)(dian)荷,即使(shi)在(zai)離(li)子環境(jing)(0.145 M NaCl)下。 這個事(shi)實(shi) 進(jin)一步指出靜(jing)電(dian)(dian)起源的(de)排斥(chi)。 在(zai)我們(men)的(de) 意(yi)見,靜(jing)電(dian)(dian)相互(hu)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)不可(ke)忽視的(de)影(ying)響 在(zai)微米距離(li)的(de)脂質(zhi)雙(shuang)層上指出了平面(mian)內排斥(chi)的(de)重要貢獻(xian) 膜,導致類(lei)似(si)的(de)力(li)的(de)影(ying)響 單(dan)層和(he)雙(shuang)層。 在(zai)這個意(yi)義上,我們(men)之前 表(biao)明單(dan)層中的(de)電(dian)(dian)荷 - 電(dian)(dian)荷相互(hu)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)可(ke)以 減少但不能完全(quan)取消 德(de)拜-休克爾長(chang)度為 0.55 nm,遠短于(yu) 分析的(de)域間(jian)距離(li)。 53


3.3 脂雙層結構域之間的平均相互作用力


為了得(de)(de)(de)到域(yu)間靜電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)估(gu)計(ji) 促進域(yu)結(jie)構化和排除的(de)(de)(de)(de)(de)排斥(chi) 域(yu)運動,我們計(ji)算了平均力的(de)(de)(de)(de)(de)潛(qian)力 前面得(de)(de)(de)到的(de)(de)(de)(de)(de)徑向分布(bu)函(han)數(shu)(shu)(shu) 部分,如第(di) 2.2.3.52 節中所述。 圖(tu) 4A 顯示了一個 計(ji)算之間的(de)(de)(de)(de)(de)平均力勢的(de)(de)(de)(de)(de)示例 在(zai)(zai) 20%Lo 的(de)(de)(de)(de)(de)雙層晶(jing)格中的(de)(de)(de)(de)(de)疇 中性(正方(fang)形(xing))或帶電(dian)(圓形(xing))域(yu)。 在(zai)(zai)這最后(hou) 情(qing)況(kuang)下,第(di)二(er)個谷(gu)(最小(xiao)值(zhi))對應于第(di)二(er)個 由(you)于膜的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)度(du)結(jie)構化,可(ke)以觀察到近鄰。 請注意(yi),曲線具有一對形(xing)狀 潛(qian)在(zai)(zai)相(xiang)(xiang)互作用函(han)數(shu)(shu)(shu)(類似于 Lennard-Jones 潛(qian)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)(de))。 假設諧波電(dian)位,彈(dan)簧常(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu) (k) 因(yin)為域(yu)之間的(de)(de)(de)(de)(de)平均力是(shi)通(tong)過擬合獲得(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de) 每條曲線的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)一個谷(gu)到二(er)次函(han)數(shu)(shu)(shu)(見(jian) 圖(tu) 4A 中的(de)(de)(de)(de)(de)插圖(tu))。 中性和帶電(dian)雙層在(zai)(zai) 20% 和 30% Lo 下獲得(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de) k 值(zhi)之間的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)較顯示在(zai)(zai) 圖(tu) 4B。 相(xiang)(xiang)互作用常(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu)高(gao)出 3-4 倍 與中性域(yu)相(xiang)(xiang)比(bi),帶電(dian)域(yu)增(zeng)加了 兩種情(qing)況(kuang)下從 20%Lo 變為 30%Lo 時(shi)為 1.5-2 次。 這種增(zeng)加是(shi)預期的(de)(de)(de)(de)(de),因(yin)為 k 是(shi)使用平均值(zhi)計(ji)算的(de)(de)(de)(de)(de) 場方(fang)法,因(yin)此(ci)是(shi)一個有效的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作用常(chang)(chang)數(shu)(shu)(shu) 隨著域(yu)數(shu)(shu)(shu)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加而增(zeng)加 他們的(de)(de)(de)(de)(de)做法的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果。 這些結(jie)果與擴散測量(liang)結(jie)果一致,當 %Lo 增(zeng)加時(shi), 域(yu)之間的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作用更高(gao)(k 增(zeng)加), 導致域(yu)運動受阻。

圖 4 (A) 域之間的(de)平均力勢 w(r) 從 由帶(dai)電(dian)(圓(yuan)圈)或 中性(正方形(xing))域。 插(cha)圖:擬合實驗的(de)例子 數據(藍色曲線)對(dui)應于 20%Lo 的(de)帶(dai)電(dian)域。 (B) 春天 諧波電(dian)位(wei)常數,通過擬合 w(r) 的(de)第一個谷值獲得 為中性和帶(dai)電(dian)雙層的(de)二次函數(見 A 中的(de)插(cha)圖) 以指定的(de)液(ye)體順(shun)序百分比。


此處找到的(de) k 值(zhi)與在(zai) 以前對帶電單層(ceng)的(de)測量由(you) DPPG 在(zai)類似離子條件下 53 和中(zhong)性雙層(ceng) DSPC 和 DMPC.36 這些(xie) k 值(zhi)是(shi)通過跟蹤計算得出的(de) 中(zhong)心域(yu)相(xiang)對于質心的(de)位(wei)置 7 個域(yu)的(de)數組,假設(she)玻(bo)爾茲曼分布 和局部平衡。 這些(xie)相(xiang)似之(zhi)處表明(ming) 陣列(lie)中(zhong)域(yu)的(de)場勢(shi)主要由(you) 每個域(yu)與其最近鄰域(yu)的(de)交(jiao)互。


3.4 域合并


為了測試模型(xing)膜中域間排(pai)斥的可能影響(除(chu)了膜動(dong)力學 如(ru)第 3.1 節所示),域合并的動(dong)力學為 在每個系(xi)統(tong)中學習(xi)。


域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)合(he)(he)(he)并(bing)(bing)的(de)(de)(de)(de)驅動(dong)力(li)(li)是(shi)(shi)線(xian)(xian)張(zhang)力(li)(li),58 但 域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)接近其鄰居的(de)(de)(de)(de)速率 命(ming)令合(he)(he)(he)并(bing)(bing)的(de)(de)(de)(de)動(dong)力(li)(li)學。 由(you)(you)于(yu)(yu)(yu)(yu)布(bu)朗運(yun)動(dong), 域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)能夠碰撞和(he)(he)合(he)(he)(he)并(bing)(bing),但是(shi)(shi),正如已(yi)經 如第 3.1 節所示(shi),域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)運(yun)動(dong)在(zai)關閉時被排(pai)(pai)除 由(you)(you)彼(bi)此(ci)內部的(de)(de)(de)(de)排(pai)(pai)斥(chi)力(li)(li)引起的(de)(de)(de)(de)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)間(jian)(jian)距離(li)。 因此(ci),域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)合(he)(he)(he)并(bing)(bing)取決(jue)于(yu)(yu)(yu)(yu)線(xian)(xian)張(zhang)力(li)(li),域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu) 以(yi)非(fei)直接方式(shi)運(yun)動(dong)和(he)(he)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)間(jian)(jian)排(pai)(pai)斥(chi),59 域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)合(he)(he)(he)并(bing)(bing)率間(jian)(jian)接衡(heng)量(liang)(liang)了它們(men)(men)(men)(men)之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)排(pai)(pai)斥(chi)力(li)(li)。 因此(ci),我(wo)們(men)(men)(men)(men)監測了 對于(yu)(yu)(yu)(yu)雙(shuang)層和(he)(he)單(dan)層,域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)作為(wei)時間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)函數(shu) 40%Lo 的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)性和(he)(he)帶(dai)(dai)電脂(zhi)質(zhi)。 在(zai)這(zhe)些條(tiao)件(jian)下,域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)最初(chu)彼(bi)此(ci)足夠接近以(yi)至于(yu)(yu)(yu)(yu) 允許(xu)它們(men)(men)(men)(men)在(zai)短時間(jian)(jian)內融(rong)(rong)合(he)(he)(he)。 圖 5 顯示(shi)了一(yi)個清晰(xi)的(de)(de)(de)(de) 帶(dai)(dai)電和(he)(he)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)性結(jie)合(he)(he)(he)率的(de)(de)(de)(de)差異 域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu),再次,獲得的(de)(de)(de)(de)值是(shi)(shi)相(xiang)似的(de)(de)(de)(de) 對于(yu)(yu)(yu)(yu)單(dan)層和(he)(he)雙(shuang)層。 當(dang)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)是(shi)(shi) 充電,在(zai)分(fen)析(xi)窗口中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)未觀(guan)察到(dao)(dao)合(he)(he)(he)并(bing)(bing) 時間(jian)(jian),因此(ci)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)的(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)(liang)保持(chi)不變。 在(zai) 相(xiang)反,當(dang)膜(mo)由(you)(you)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)性分(fen)子(zi)形(xing)成(cheng)時,由(you)(you)于(yu)(yu)(yu)(yu)結(jie)構(gou)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)融(rong)(rong)合(he)(he)(he),結(jie)構(gou)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)的(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)(liang)隨時間(jian)(jian)減少(shao),遵循(xun)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢(shi) 單(dan)層至雙(shuang)層:在(zai)七分(fen)鐘內的(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)(liang) 域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)減少(shao)到(dao)(dao)初(chu)始值的(de)(de)(de)(de) 50%。 塞姆勞等人。 在(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)性囊(nang)泡中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)觀(guan)察到(dao)(dao)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)并(bing)(bing),它們(men)(men)(men)(men) 設(she)法通過引入曲率排(pai)(pai)斥(chi)來防止它。 他們(men)(men)(men)(men) 得出(chu)的(de)(de)(de)(de)結(jie)論是(shi)(shi),域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)必須相(xiang)對于(yu)(yu)(yu)(yu) 另(ling)一(yi)個階段,以(yi)便產(chan)生排(pai)(pai)斥(chi)相(xiang)互(hu)作用(yong)。 36 然而(er),正如已(yi)經指出(chu)的(de)(de)(de)(de),域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)合(he)(he)(he)并(bing)(bing)率 取決(jue)于(yu)(yu)(yu)(yu)線(xian)(xian)張(zhang)力(li)(li)、域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)運(yun)動(dong)和(he)(he)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)間(jian)(jian) 排(pai)(pai)斥(chi)。 所有這(zhe)些因素又取決(jue)于(yu)(yu)(yu)(yu)分(fen)析(xi)的(de)(de)(de)(de)脂(zhi)質(zhi) 混(hun)合(he)(he)(he)物,并(bing)(bing)在(zai)混(hun)合(he)(he)(he)物中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),關于(yu)(yu)(yu)(yu) 共存相(xiang)(即混(hun)合(he)(he)(he)物的(de)(de)(de)(de)相(xiang)圖)和(he)(he) 因此(ci),從一(yi)個系(xi)統(tong)到(dao)(dao)另(ling)一(yi)個系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)并(bing)(bing)率會發生變化。 特別是(shi)(shi)對于(yu)(yu)(yu)(yu)接近臨界點的(de)(de)(de)(de)膜(mo), 相(xiang)間(jian)(jian)偶極子(zi)密度(du)的(de)(de)(de)(de)差異變小(xiao)。 60 這(zhe)是(shi)(shi)所研究系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)情況,但是(shi)(shi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)性域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu) 數(shu)十分(fen)鐘后合(he)(he)(he)并(bing)(bing),對于(yu)(yu)(yu)(yu)收費(fei)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu), 庫(ku)侖斥(chi)力(li)(li)阻止它們(men)(men)(men)(men)合(he)(he)(he)并(bing)(bing)并(bing)(bing)導致 到(dao)(dao)一(yi)個非(fei)常(chang)有組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)格子(zi),可以(yi)在(zai)示(shi)例視頻中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)觀(guan)察到(dao)(dao) (S5 和(he)(he) S6,ESI?)其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)幾乎固定 它們(men)(men)(men)(men)與擴散之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)距離(li)在(zai) 與中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)性電影相(xiang)比(bi)。




圖(tu) 5 帶電(dian)(圓(yuan)形)和(he)中(zhong)(zhong)性(方形)雙層(紅色)或單(dan)(dan)層(黑色)的域相對(dui)(dui)數量與時間的關系。 這(zhe)些圖(tu)像是一個(ge)例子 中(zhong)(zhong)性單(dan)(dan)層(上)和(he)帶電(dian)(下)雙層在指(zhi)定時間。 圖(tu)像中(zhong)(zhong)包含的符(fu)號(hao)對(dui)(dui)應于圖(tu)像中(zhong)(zhong)的相同符(fu)號(hao) 形象(xiang)的。 比例尺(chi)對(dui)(dui)應于 50 毫米。


粗略估(gu)計(ji)所(suo)需的(de)(de)時間 可以執行兩個相互接觸的(de)(de)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu) 考(kao)(kao)慮孤(gu)立(li)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)的(de)(de)擴散(san)系數 (0.1 mm2 秒(miao)(miao)?1 ,見圖(tu) 2)。 此(ci)值表(biao)示域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu) 在(zai)(zai)大約 1 秒(miao)(miao)內平均移動 1 毫米(mi),因(yin)(yin)(yin)此(ci)它們應該 與(yu)放置在(zai)(zai) 10 mm 距離處(chu)的(de)(de)其(qi)(qi)他域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)發生碰撞(zhuang)( 平均域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)間距離為 40%Lo)在(zai)(zai)幾十秒(miao)(miao)而不(bu)是(shi)觀察(cha)到的(de)(de)幾十分鐘。 因(yin)(yin)(yin)此(ci),結(jie)果顯示 在(zai)(zai)本節(jie)中(zhong)構成了重要性的(de)(de)另一個證據(ju) 脂雙(shuang)層(ceng)中(zhong)的(de)(de)靜電相互作用,表(biao)明(ming)它們 在(zai)(zai)微米(mi)尺度上具有可測量(liang)的(de)(de)效果并(bing)且很強 足以阻(zu)止或阻(zu)礙多個域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)的(de)(de)合(he)并(bing) 分鐘。 域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)合(he)并(bing)率(lv)(lv)之(zhi)間的(de)(de)相似性 單(dan)層(ceng)和(he)(he)雙(shuang)層(ceng)表(biao)明(ming)類(lei)似的(de)(de)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)間相互作用。 然而,必須指(zhi)出的(de)(de)是(shi),這種(zhong)比較(jiao)相距甚遠 從簡(jian)單(dan),因(yin)(yin)(yin)為域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)運(yun)動的(de)(de)速率(lv)(lv)是(shi)不(bu)同的(de)(de) (見圖(tu) 2)和(he)(he)線(xian)張(zhang)力(li)(li)也可能因(yin)(yin)(yin)系統而異 其(qi)(qi)他。 在(zai)(zai)這方(fang)面(mian),線(xian)張(zhang)力(li)(li)的(de)(de)估(gu)計(ji)值 由 DOPC : pSM (1 : 1) + 25% Chol 組成的(de)(de)單(dan)層(ceng)是(shi) 在(zai)(zai)雙(shuang)層(ceng)中(zhong) pN 的(de)(de)順序是(shi) 量(liang)級較(jiao)低。 這個估(gu)計(ji)是(shi)考(kao)(kao)慮到 兩個合(he)并(bing)域(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)恢復四舍五入的(de)(de)速率(lv)(lv) 形狀。 線(xian)張(zhang)力(li)(li)值的(de)(de)這種(zhong)差異可能是(shi) 由單(dan)層(ceng)相圖(tu)的(de)(de)偏移引起 與(yu)之(zhi)前觀察(cha)到的(de)(de)雙(shuang)層(ceng)相比(參見 ESI,? S2) 對于其(qi)(qi)他混(hun)合(he)物,45 雙(shuang)層(ceng)更接近臨界 點,從而顯示較(jiao)低的(de)(de)線(xian)張(zhang)力(li)(li)值。


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!