摘要

幾十年來，人們(men)(men)一(yi)(yi)直認為脂(zhi)質中(zhong)(zhong)的(de)靜電長(chang)程（微米距離）排(pai)斥 由于從水環境中(zhong)(zhong)篩選，雙層(ceng)(ceng)可(ke)以忽略(lve)不計。 這個概念(nian)，主(zhu)要來源于 理(li)論計算，被生物(wu)(wu)物(wu)(wu)理(li)學界廣泛接(jie)受。 這里我(wo)們(men)(men)介紹實驗 證據表明在(zai)帶電和中(zhong)(zhong)性脂(zhi)雙層(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)域-域靜電排(pai)斥 在(zai)微米范圍內調(diao)節(jie)脂(zhi)質域的(de)擴散、平面內結(jie)構和合并。 一(yi)(yi)切 對脂(zhi)質單層(ceng)(ceng)和雙層(ceng)(ceng)進行了實驗，并且在(zai) 與單層(ceng)(ceng)相(xiang)(xiang)比(bi)，雙層(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)發(fa)(fa)現的(de)結(jie)果使我(wo)們(men)(men)提出域間排(pai)斥發(fa)(fa)生 主(zhu)要在(zai)膜(mo)平面內。 最(zui)后，我(wo)們(men)(men)的(de)結(jie)果表明靜電相(xiang)(xiang)互作用 插入細胞膜(mo)的(de)物(wu)(wu)種(zhong)之間是不可(ke)忽略(lve)的(de)，不僅在(zai)納米級而且在(zai) 更(geng)大的(de)距離，暗示(shi)了另一(yi)(yi)種(zhong)調(diao)節(jie)膜(mo)特性的(de)方式(shi)。

一、簡介

生物膜(mo)是開放而(er)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)系(xi)統，由于 到他們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動態組成(cheng)，理(li)(li)解原理(li)(li) 該規則橫向組織及其(qi)與其(qi)職能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)構(gou)成(cheng)了(le)一項具有(you)挑(tiao)戰性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)任務(wu)。 然而(er)，隨著(zhu)穆勒及其(qi)同事的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)革(ge)命(ming)性(xing)工作(zuo)創(chuang)造(zao)了(le)"黑色 脂(zhi)質(zhi)(zhi)膜(mo)"和(he)班漢姆(mu)發(fa)現脂(zhi)質(zhi)(zhi)體(ti) 等人，脂(zhi)質(zhi)(zhi)雙層特性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究在 指數(shu)率(lv)，以及許多(duo)其(qi)他領域已經開發(fa) 來(lai)自這些模(mo)型(xing)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用。1-3 其(qi)中之一 膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究最多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)面是脂(zhi)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng) 域作(zuo)為脂(zhi)質(zhi)(zhi)相分離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果。 重要性(xing) 這些異質(zhi)(zhi)性(xing)在于這些類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) 細胞膜(mo)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)與蛋白質(zhi)(zhi)有(you)關 分選、4–6 膜(mo)交通、7 離子(zi)通道(dao)調節、8 和(he) 信號 9,10 以及其(qi)他細胞功能(neng)。

脂質膜中分離相的(de)觀(guan)察是 首次在空氣(qi)-水界面的(de)朗繆(mou)爾單層(ceng)中使用熒光(guang)探針(zhen)進行描(miao)述，該探針(zhen)對一個分子具(ju)有更(geng)高的(de)親和力(li)(li) 11 在某些條件下(xia)，這些 薄膜呈現出具(ju)有熱力(li)(li)學或 亞穩(wen)態（動力(li)(li)學捕獲）穩(wen)定(ding)性。 領導的(de)力(li)(li)量 已(yi)經研(yan)究了膜的(de)特定(ding)模式(shi) 分析由域(yu)形成(cheng)的(de)結(jie)構(gou)化晶格，以及 今天我們能(neng)夠(gou)預(yu)測甚至(zhi)調整膜結(jie)構(gou) 通(tong)過改變(bian)不(bu)同的(de)參數，如(ru)脂質成(cheng)分，12-17 水溶(rong)液(ye)的(de)組成(cheng)，18,19 成(cheng)核，12,20-23 線性反(fan)應物的(de)存在，24,25 等(deng)。

而在單(dan)層(ceng)(ceng)中(zhong)，圖(tu)案形成(cheng)和(he)調制介觀(guan)相被解釋為(wei)(wei)線張力和(he)長(chang)程靜電(dian)相互作(zuo)(zuo)用之間競爭的(de)(de)產物 由于相之間的(de)(de)偶(ou)極(ji)排斥，雙層(ceng)(ceng)中(zhong)的(de)(de) 26-29， 許多研(yan)究(jiu)人員聲稱這些相互作(zuo)(zuo)用僅在納(na)米尺(chi)度上(shang)很重要，因(yin)為(wei)(wei)膜(mo)(mo)浸入 水性環境，離子(zi)屏蔽降低(di)了(le)(le)(le)偶(ou)極(ji) 相互作(zuo)(zuo)用長(chang)度尺(chi)度。 在處理(li)這個(ge)(ge)問題的(de)(de)一(yi)些作(zuo)(zuo)品中(zhong) 問題，理(li)論計(ji)算已經(jing)發(fa)展30-32，而在 27,33–37 盡管如(ru)此(ci)， 是(shi)(shi)缺乏支持(chi)這些陳述(shu)的(de)(de)實(shi)(shi)驗證據。 它 必須記住，單(dan)層(ceng)(ceng)和(he)雙層(ceng)(ceng)都代表 非(fei)常(chang)(chang)有(you)趣的(de)(de)靜電(dian)系統，因(yin)為(wei)(wei)它們(men)是(shi)(shi)介電(dian)常(chang)(chang)數變化的(de)(de)準二維排列 從(cong)大約 2（烴鏈）到 80（大量水）在一(yi)個(ge)(ge) 納(na)米尺(chi)寸的(de)(de)區(qu)域(yu)。 因(yin)此(ci)，問題是(shi)(shi)什么 靜電(dian)在這些系統中(zhong)扮演的(de)(de)角色具有(you)挑(tiao)戰性，因(yin)此(ci)在這項工作(zuo)(zuo)中(zhong)我(wo)們(men)使(shi)用了(le)(le)(le)一(yi)組實(shi)(shi)驗方法(fa) 目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)評估領域(yu)間的(de)(de)相互作(zuo)(zuo)用 雙層(ceng)(ceng)。 為(wei)(wei)此(ci)，我(wo)們(men)使(shi)用了(le)(le)(le)獨立的(de)(de)平面(mian)脂(zhi)質 雙層(ceng)(ceng)，蒙塔(ta)爾和(he)穆(mu)勒薄膜(mo)(mo)的(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)版本(ben) 來自單(dan)層(ceng)(ceng)，38,39，非(fei)常(chang)(chang)適(shi)合研(yan)究(jiu) 膜(mo)(mo)組織和(he)動力學，因(yin)為(wei)(wei)它們(men)能夠通過(guo)直接顯微鏡觀(guan)察進行實(shi)(shi)時多域(yu)和(he)多雙層(ceng)(ceng)成(cheng)像。 另外，為(wei)(wei)了(le)(le)(le)比較(jiao)結果 從(cong)雙層(ceng)(ceng)獲得(de)，我(wo)們(men)也使(shi)用了(le)(le)(le)朗繆爾單(dan)層(ceng)(ceng) 作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)參考模(mo)型，因(yin)為(wei)(wei)它們(men)是(shi)(shi)經(jing)過(guo)充分(fen)研(yan)究(jiu)的(de)(de)系統 已經(jing)描述(shu)了(le)(le)(le)哪些域(yu)交互。 26-29

我們已經(jing)分析(xi)了布朗運動(dong)、位置波動(dong)以及中性和帶(dai)電(dian)域的(de)(de)合(he)并。 脂質膜(mo)。 選定的(de)(de)脂質成分是(shi)規范筏 混合(he)物。 我們的(de)(de)發現非(fei)常有說服(fu)力，并提供了新的(de)(de)啟(qi)示 關于(yu)膜(mo)內(nei)相互作(zuo)用，擴大理解 復雜的(de)(de)雙層行為(wei)。

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！