摘要

幾十年來(lái)，人們一直認為脂質(zhì)中的靜電長(cháng)程（微米距離）排斥 由于從水環(huán)境中篩選，雙層可以忽略不計。 這個(gè)概念，主要來(lái)源于 理論計算，被生物物理學(xué)界廣泛接受。 這里我們介紹實(shí)驗 證據表明在帶電和中性脂雙層中域-域靜電排斥 在微米范圍內調節脂質(zhì)域的擴散、平面內結構和合并。 一切 對脂質(zhì)單層和雙層進(jìn)行了實(shí)驗，并且在 與單層相比，雙層中發(fā)現的結果使我們提出域間排斥發(fā)生 主要在膜平面內。 最后，我們的結果表明靜電相互作用 插入細胞膜的物種之間是不可忽略的，不僅在納米級而且在 更大的距離，暗示了另一種調節膜特性的方式。

一、簡(jiǎn)介

生物膜是開(kāi)放而復雜的系統，由于 到他們的動(dòng)態(tài)組成，理解原理 該規則橫向組織及其與其職能的關(guān)系構成了一項具有挑戰性的任務(wù)。 然而，隨著(zhù)穆勒及其同事的革命性工作創(chuàng )造了"黑色 脂質(zhì)膜"和班漢姆發(fā)現脂質(zhì)體 等人，脂質(zhì)雙層特性的研究在 指數率，以及許多其他領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)發(fā) 來(lái)自這些模型膜的應用。1-3 其中之一 膜的研究最多的方面是脂質(zhì)的形成 域作為脂質(zhì)相分離的結果。 重要性 這些異質(zhì)性在于這些類(lèi)型的 細胞膜中的結構與蛋白質(zhì)有關(guān) 分選、4–6 膜交通、7 離子通道調節、8 和 信號 9,10 以及其他細胞功能。

脂質(zhì)膜中分離相的觀(guān)察是 首次在空氣-水界面的朗繆爾單層中使用熒光探針進(jìn)行描述，該探針對一個(gè)分子具有更高的親和力 11 在某些條件下，這些 薄膜呈現出具有熱力學(xué)或 亞穩態(tài)（動(dòng)力學(xué)捕獲）穩定性。 領(lǐng)導的力量 已經(jīng)研究了膜的特定模式 分析由域形成的結構化晶格，以及 今天我們能夠預測甚至調整膜結構 通過(guò)改變不同的參數，如脂質(zhì)成分，12-17 水溶液的組成，18,19 成核，12,20-23 線(xiàn)性反應物的存在，24,25 等。

而在單層中，圖案形成和調制介觀(guān)相被解釋為線(xiàn)張力和長(cháng)程靜電相互作用之間競爭的產(chǎn)物 由于相之間的偶極排斥，雙層中的 26-29， 許多研究人員聲稱(chēng)這些相互作用僅在納米尺度上很重要，因為膜浸入 水性環(huán)境，離子屏蔽降低了偶極 相互作用長(cháng)度尺度。 在處理這個(gè)問(wèn)題的一些作品中 問(wèn)題，理論計算已經(jīng)發(fā)展30-32，而在 27,33–37 盡管如此， 是缺乏支持這些陳述的實(shí)驗證據。 它 必須記住，單層和雙層都代表 非常有趣的靜電系統，因為它們是介電常數變化的準二維排列 從大約 2（烴鏈）到 80（大量水）在一個(gè) 納米尺寸的區域。 因此，問(wèn)題是什么 靜電在這些系統中扮演的角色具有挑戰性，因此在這項工作中我們使用了一組實(shí)驗方法 目的是評估領(lǐng)域間的相互作用 雙層。 為此，我們使用了獨立的平面脂質(zhì) 雙層，蒙塔爾和穆勒薄膜的一個(gè)版本 來(lái)自單層，38,39，非常適合研究 膜組織和動(dòng)力學(xué)，因為它們能夠通過(guò)直接顯微鏡觀(guān)察進(jìn)行實(shí)時(shí)多域和多雙層成像。 另外，為了比較結果 從雙層獲得，我們也使用了朗繆爾單層 作為參考模型，因為它們是經(jīng)過(guò)充分研究的系統 已經(jīng)描述了哪些域交互。 26-29

我們已經(jīng)分析了布朗運動(dòng)、位置波動(dòng)以及中性和帶電域的合并。 脂質(zhì)膜。 選定的脂質(zhì)成分是規范筏 混合物。 我們的發(fā)現非常有說(shuō)服力，并提供了新的啟示 關(guān)于膜內相互作用，擴大理解 復雜的雙層行為。

微尺度區域內靜電相互作用力動(dòng)態(tài)調節和脂質(zhì)雙分子層的分布——摘要、簡(jiǎn)介

微尺度區域內靜電相互作用力動(dòng)態(tài)調節和脂質(zhì)雙分子層的分布——實(shí)驗材料和方法

微尺度區域內靜電相互作用力動(dòng)態(tài)調節和脂質(zhì)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(dòng)態(tài)調節和脂質(zhì)雙分子層的分布——結論、致謝！