Модельный липидный бислой - Model lipid bilayer

Теоретические модели мембран см. Модель мембраны.

А модельный липидный бислой есть ли двухслойный собранный in vitro, в отличие от бислоя естественного клеточные мембраны или покрывая различные субклеточные структуры, такие как ядро. Они используются для изучения фундаментальных свойств биологических мембран в упрощенной и хорошо контролируемой среде и все чаще в восходящем направлении. синтетическая биология для строительства искусственные клетки.[1] Двухслойный модельный слой может быть изготовлен из синтетических или натуральных материалов. липиды. Самые простые модельные системы содержат только один чистый синтетический липид. Более физиологически релевантные модельные бислои могут быть изготовлены из смесей нескольких синтетических или природных липидов.

Существует много различных типов модельных бислоев, каждый из которых имеет экспериментальные преимущества и недостатки. Первой разработанной системой была черная липидная мембрана или «окрашенный» бислой, который позволяет просто определять электрические характеристики бислоя, но является недолговечным и с ним трудно работать. Поддерживаемые бислои прикреплены к твердой подложке, что увеличивает стабильность и позволяет использовать инструменты характеризации невозможно в массовом растворе. Эти преимущества достигаются за счет нежелательного взаимодействия подложки, которое может денатурировать мембранные белки.

Черные липидные мембраны (BLM)

Схема окрашенного двухслойного эксперимента. Лист пластика с небольшим отверстием в центре разделяет камеру с двух сторон. Через это отверстие образуется бислой, разделяющий две камеры. Электрические свойства бислоя можно измерить, поместив электрод в каждую сторону камеры.

Самой ранней разработанной моделью двухслойной системы был «окрашенный» бислой, также известный как «черная липидная мембрана». Термин «окрашенный» относится к процессу, с помощью которого создаются эти бислои. Сначала создается небольшое отверстие в тонком слое гидрофобного материала, такого как Тефлон. Обычно диаметр этого отверстия составляет от нескольких десятков микрометров до сотен микрометров. Чтобы сформировать BLM, область вокруг апертуры сначала «окрашивается» раствором липидов, растворенных в гидрофобный растворитель нанося этот раствор через отверстие с помощью кисти, шприца или стеклянного аппликатора.[2] Используемый растворитель должен иметь очень высокую Коэффициент распределения и должен быть относительно вязким, чтобы предотвратить немедленный разрыв. Наиболее часто используемый растворитель представляет собой смесь декан и сквален.

После высыхания отверстия в обе стороны камеры добавляют раствор соли (водная фаза). Затем отверстие «окрашивают» липидным раствором (обычно тем же раствором, который использовался для предварительной окраски). Липидный монослой самопроизвольно образуется на границе раздела между органической и водной фазами по обе стороны от капли липид / растворитель. Поскольку стенки отверстия гидрофобны, раствор липид / растворитель смачивает эту границу раздела, делая каплю в центре более тонкой. Как только две стороны капли подходят достаточно близко друг к другу, липидные монослои сливаются, быстро исключая небольшой оставшийся объем раствора. На этом этапе в центре апертуры образуется двойной слой, но по периметру остается значительное кольцо растворителя. Это кольцо требуется для поддержания стабильности, действуя как мост между бислоем ~ 5 нм и листом толщиной 10 микрометров, в котором выполнено отверстие.[3]

Термин «черный» бислой относится к тому факту, что они темные в отраженном свете, потому что толщина мембраны составляет всего несколько нанометров, поэтому свет разрушительно отражается от задней поверхности. мешает со светом, отражающимся от лицевой стороны. Действительно, это был один из первых ключей к разгадке того, что с помощью этого метода была получена мембрана молекулярной толщины.[4] Черные липидные мембраны также хорошо подходят для определения электрических характеристик, поскольку обе камеры, разделенные двойным слоем, доступны, что позволяет легко размещать большие электроды. По этой причине электрические характеристики являются одним из наиболее важных методов, используемых в сочетании с окрашенными липидными бислоями. Простые измерения показывают, когда образуется бислой и когда он разрывается, поскольку неповрежденный бислой имеет большое сопротивление (> ГОм) и большую емкость (~ 2 мкФ / см2). Более продвинутая электрическая характеристика была особенно важна при изучении потенциалзависимые ионные каналы. Мембранные белки, такие как ионные каналы обычно не могут быть включены непосредственно в окрашенный бислой во время формирования, потому что погружение в органический растворитель денатурирует белок. Вместо этого белок солюбилизируется с моющее средство и добавляется к водному раствору после образования бислоя. Покрытие из детергента позволяет этим белкам самопроизвольно вставляться в бислой в течение нескольких минут. Кроме того, были проведены начальные эксперименты, которые сочетают электрофизиологические и структурные исследования черных липидных мембран.[5] В другом варианте метода BLM, называемом двухслойным перфоратором, стеклянная пипетка (внутренний диаметр ~ 10-40 мкм) используется в качестве электрода на одной стороне бислоя, чтобы изолировать небольшой участок мембраны.[6][7] Эта модификация патч зажим Методика позволяет производить запись с низким уровнем шума даже при высоких потенциалах (до 600 мВ) за счет дополнительного времени на подготовку.

Основные проблемы, связанные с окрашенными бислоями, - это остаточный растворитель и ограниченный срок службы. Некоторые исследователи считают, что карманы растворителя, застрявшие между двумя двухслойными листочками, могут нарушить нормальную функцию белка. Чтобы преодолеть это ограничение, Монталь и Мюллер разработали модифицированный метод осаждения, исключающий использование тяжелого нелетучего растворителя. В этом методе отверстие начинается над поверхностью воды, полностью разделяя две камеры с жидкостью. На поверхности каждой камеры монослой формируется путем нанесения липидов в летучем растворителе, таком как хлороформ и ждем, пока растворитель испарится. Затем отверстие опускается через поверхность раздела воздух-вода, и два монослоя из отдельных камер складываются друг против друга, образуя бислой поперек отверстия.[8] Решить проблему стабильности оказалось труднее. Как правило, черная липидная мембрана просуществует менее часа, что исключает длительные эксперименты. Это время может быть расширен за счет точного структурирования поддерживающей диафрагмы,[9] химическое сшивание липидов или гелеобразование окружающего раствора для механической поддержки бислоя.[10] Работа в этой области продолжается, и срок службы составит несколько часов.

Поддерживаемые липидные бислои (SLB)

Схема поддерживаемого бислоя

В отличие от везикулы или клеточной мембраны, в которой липидный бислой свернут в закрытую оболочку, поддерживаемый бислой представляет собой плоскую структуру, сидящую на твердой основе. Из-за этого свободному раствору подвергается только верхняя грань бислоя. Эта схема имеет преимущества и недостатки, связанные с изучением липидных бислоев. Одним из самых больших преимуществ поддерживаемого бислоя является его стабильность. SLB останутся в значительной степени неповрежденными даже при высокой скорости потока или вибрации, и, в отличие от черных липидных мембран, наличие дырок не разрушит весь бислой. Из-за этой стабильности эксперименты длятся недели и даже месяцы возможны с поддерживаемыми бислоями, в то время как эксперименты BLM обычно ограничиваются часами.[11] Еще одно преимущество поддерживаемого бислоя состоит в том, что, поскольку он находится на плоской твердой поверхности, его можно использовать для ряда инструментов определения характеристик, которые были бы невозможны или предложили бы более низкое разрешение, если бы они выполнялись на свободно плавающем образце.

Одним из ярких примеров этого преимущества является использование методов механического зондирования, которые требуют прямого физического взаимодействия с образцом. Атомно-силовая микроскопия (AFM) был использован для изображения липидов разделение фаз,[12] образование трансмембранных нанопор с последующей адсорбцией одной молекулы белка,[13] и сборка белка[14] с точностью до нанометра без маркировки красителя. Совсем недавно AFM также использовался для прямого исследования механические свойства одинарных бислоев[15] и выполнить силовую спектроскопию на отдельных мембранных белках.[16] Эти исследования были бы трудными или невозможными без использования поддерживаемых бислоев, поскольку поверхность клетки или пузырька относительно мягкая и будет дрейфовать и колебаться со временем. Другой пример физического зонда - использование кварцевые микровесы (QCM) для изучения кинетики связывания на двухслойной поверхности.[17] Двойная поляризационная интерферометрия представляет собой оптический инструмент высокого разрешения для определения порядка и разрушения липидных бислоев во время взаимодействий или фазовых переходов, предоставляющий дополнительные данные для измерений QCM.[18]

Многие современные методы флуоресцентной микроскопии также требуют жестко закрепленной плоской поверхности. Evanescent field такие методы как флуоресцентная микроскопия полного внутреннего отражения (TIRF) и поверхностный плазмонный резонанс (SPR) может предложить чрезвычайно чувствительное измерение связывания аналита и оптических свойств двух слоев, но может работать только тогда, когда образец поддерживается на специальных оптически функциональных материалах. Другой класс методов, применимых только к поддерживаемым двойным слоям, - это методы, основанные на оптической интерференции, такие как флуоресцентная интерференционная контрастная микроскопия (FLIC) и отражательная интерференционная контрастная микроскопия (RICM) или интерферометрическая микроскопия рассеяния (iSCAT). Когда бислой поддерживается поверх отражающей поверхности, вариации интенсивности из-за деструктивной интерференции от этой границы раздела могут использоваться для расчета с точностью до ангстрема положения флуорофоров внутри бислоя.[19] Как метод кратковременной, так и интерференционной съемки предлагает субволновое разрешение только в одном измерении (z или вертикальное). Во многих случаях этого разрешения достаточно. В конце концов, бислои очень малы только в одном измерении. В боковом направлении двухслойный слой может простираться на многие микрометры или даже миллиметры. Но определенные явления, такие как динамическая фазовая перестройка, действительно происходят в бислоях на латеральном субмикрометровом масштабе длины. Перспективным подходом к изучению этих структур является сканирующая оптическая микроскопия ближнего поля (НСОМ).[20] Как и AFM, NSOM полагается на сканирование микромашинного наконечника для получения сильно локализованного сигнала. Но в отличие от AFM, NSOM использует оптическое, а не физическое взаимодействие с образцом, потенциально нарушая тонкие структуры в меньшей степени.

Флуоресцентная микрофотография поддерживаемого бислоя на подложке, на которую нанесен узор загона. Затем на этот субстрат последовательно воздействовали двумя разными популяциями липидов (окрашенными в красный и зеленый цвета). Несмотря на то, что популяции были в значительной степени разделены, на границе раздела наблюдалось некоторое перемешивание, что видно по цветовому градиенту.

Еще одна важная возможность поддерживаемых бислоев - это способность формировать рисунок поверхности для создания нескольких изолированных областей на одной и той же подложке. Это явление было впервые продемонстрировано с использованием царапин или металлических «загонов» для предотвращения смешивания между соседними областями, при этом позволяя свободную диффузию внутри любой одной области.[21][22] Более поздние работы расширили эту концепцию, интегрировав микрофлюидика чтобы продемонстрировать, что стабильные градиенты состава могут быть сформированы в бислоев,[23] потенциально позволяет проводить массовые параллельные исследования фазовой сегрегации, молекулярного связывания и клеточного ответа на искусственные липидные мембраны. Творческое использование концепции загона также позволило изучить динамическую реорганизацию мембранных белков в синаптический интерфейс.[24]

Одним из основных ограничений поддерживаемых бислоев является возможность нежелательного взаимодействия с подложкой. Хотя поддерживаемые бислои обычно не соприкасаются напрямую с поверхностью подложки, они разделены очень тонким водяным зазором. Размер и характер этого зазора зависит от материала подложки.[25] и липидов, но обычно составляет около 1 нм для цвиттерионный липиды поддерживаются кремнезем, самая распространенная экспериментальная система.[26][27] Поскольку этот слой очень тонкий, существует обширная гидродинамическая связь между бислоем и подложкой, что приводит к более низкому коэффициенту диффузии в поддерживаемых бислоях, чем для свободных бислоев того же состава.[28] Определенный процент поддерживаемого бислоя также будет полностью неподвижен, хотя точная природа и причина этих «закрепленных» сайтов все еще не ясны. Для высококачественных бислоев, поддерживаемых жидкой фазой, неподвижная фракция обычно составляет около 1-5%. Для количественной оценки коэффициента диффузии и мобильной фракции исследователи, изучающие поддерживаемые бислои, часто сообщают: FRAP данные.

Нежелательные взаимодействия субстратов представляют собой гораздо большую проблему при включении интегральных мембранных белков, особенно тех, у которых большие домены выступают за пределы ядра бислоя. Поскольку зазор между бислоем и субстратом очень тонкий, эти белки часто становятся денатурированный на поверхности подложки и, следовательно, теряют всю функциональность.[29] Одним из подходов к решению этой проблемы является использование связанных с полимером бислоев. В этих системах бислой поддерживается на рыхлой сети гидратированных полимеров или гидрогель который действует как спейсер и теоретически предотвращает денатурирующие взаимодействия субстрата.[30] На практике некоторый процент белков все еще будет терять подвижность и функциональность, вероятно, из-за взаимодействий с полимерными / липидными якорями.[28] Исследования в этой области продолжаются.

Связанные двухслойные липидные мембраны (t-BLM)

Использование привязанной двухслойной липидной мембраны (t-BLM) дополнительно увеличивает стабильность поддерживаемых мембран за счет химического закрепления липидов на твердой подложке.[31]

Диаграмма, показывающая образование t-BLM.


Золото можно использовать в качестве субстрата из-за его инертного химического состава и тиолипидов для ковалентного связывания с золотом. Тиолипиды состоят из производных липидов, расширенных в своих полярных головных группах гидрофильными спейсерами, которые заканчиваются тиол или дисульфид группа, которая образует ковалентную связь с золотом, образуя самособирающиеся монослои (СЭМ).

Ограничение внутримембранной подвижности поддерживаемых липидных бислоев может быть преодолено путем введения полумембранных связующих липидов.[32] с бензилдисульфидом (DPL) и синтетическим аналогом архей полные мембраны, охватывающие липиды с фитанолиевыми цепями для стабилизации структуры и звеньев полиэтиленгликоля в качестве гидрофильного спейсера. Формирование двухслойного слоя достигается воздействием на покрытый липидами золотой субстрат липидов внешнего слоя либо в растворе этанола, либо в липосомах.[33]

Преимущество этого подхода состоит в том, что из-за гидрофильного пространства около 4 нм взаимодействие с субстратом минимально, а дополнительное пространство позволяет вводить каналы для ионов белка в бислой. Кроме того, разделительный слой создает ионный резервуар.[34] что легко позволяет электрический импеданс измерение через бислой.

Везикулы

Схема липидных везикул, показывающая раствор молекул (зеленые точки), захваченных внутри везикулы.

Везикула - это липидный бислой, свернутый в сферическую оболочку, заключающую в себе небольшое количество воды и отделяющую ее от воды за пределами везикулы. Из-за этого фундаментального сходства с клеточной мембраной везикулы широко используются для изучения свойств липидных бислоев. Еще одна причина, по которой везикулы используются так часто, заключается в том, что их относительно легко сделать. Если образец дегидратированного липида подвергается воздействию воды, он самопроизвольно образует пузырьки.[35] Эти начальные везикулы обычно многослойные (многостенные) и имеют широкий диапазон размеров от десятков нанометров до нескольких микрометров.[36] Такие методы, как обработка ультразвуком или экструзия через мембрану, необходимы, чтобы разбить эти начальные везикулы на более мелкие однослойные везикулы одинакового диаметра, известные как маленькие однослойные везикулы (SUV). Внедорожники обычно имеют диаметр от 50 до 200 нм.[37] В качестве альтернативы, вместо того, чтобы синтезировать везикулы, можно просто изолировать их из культур клеток или образцов тканей.[38] Везикулы используются для транспортировки липидов, белков и многих других молекул внутри клетки, а также внутрь или из клетки. Эти естественно изолированные везикулы состоят из сложной смеси различных липидов и белков, поэтому, хотя они предлагают больший реализм для изучения конкретных биологических явлений, простые искусственные везикулы предпочтительнее для изучения основных свойств липидов.

Поскольку искусственные внедорожники могут производиться в больших количествах, они подходят для исследований сыпучих материалов, таких как дифракция рентгеновских лучей для определения шага решетки[39] и дифференциальная сканирующая калориметрия для определения фазовых переходов.[40] Двойная поляризационная интерферометрия может измерять однослойные и многослойные структуры, а также внедрение и разрушение везикул в формате анализа без метки.[41] Везикулы также можно пометить флуоресцентными красителями, чтобы FRET -на основании слияние анализы.[42] Несмотря на эту флуоресцентную маркировку, часто бывает трудно получить детальное изображение внедорожников просто потому, что они такие маленькие. Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали гигантский однослойный пузырек (GUV). GUV достаточно большие (несколько десятков микрометров) для изучения с помощью традиционной флуоресцентной микроскопии. Многие исследования липидные рафты в искусственных липидных системах были выполнены с GUV по этой причине.[43] По сравнению с поддерживаемыми бислоями GUV представляют собой более «естественную» среду, поскольку поблизости нет твердой поверхности, которая могла бы вызвать дефекты или денатурировать белки. Тем не менее, GUV относительно хрупкие, на их изготовление уходит много времени, и их производство ограничено по сравнению с SUV. Сообщается, что для обхода этих проблем используется микрожидкостная сборочная линия для GUV.[44] В качестве альтернативы внедорожники и их переход в двухслойную структуру на твердой опоре можно визуализировать с помощью интерферометрическая микроскопия рассеяния (iSCAT).[45] Этот метод также позволяет обнаруживать микро- и нанодомены без использования меток.[46]

Двухслойные слои интерфейса капли

Бислои границы раздела капель (DIB) представляют собой заключенные в оболочку фосфолипидов капли, которые при контакте образуют бислои.[47][48] Капли окружены маслом, а фосфолипиды диспергированы либо в воде, либо в масле.[47] В результате фосфолипиды спонтанно образуют монослой на каждой границе раздела масло-вода.[47] DIB могут быть сформированы для создания тканеподобного материала, способного образовывать асимметричные бислои, восстанавливать белки и белковые каналы, или использоваться для изучения электрофизиологии.[49][50][51][52][53] Расширенные сети DIB могут быть сформированы либо с использованием капельных микрофлюидных устройств, либо с использованием капельных принтеров.[54][55]

Мицеллы, бицеллы и нанодиски

Моющее средство мицеллы [56] еще один класс модельных мембран, которые обычно используются для очистки и изучения мембранные белки, хотя у них отсутствует липидный бислой. В водных растворах мицеллы представляют собой сборки из амфипатический молекулы с их гидрофильными головками, открытыми для растворителя, и их гидрофобными хвостами в центре. Мицеллы могут солюбилизировать мембранные белки, частично инкапсулируя их и защищая их гидрофобные поверхности от растворителя.

Бицеллы - это родственный класс модельных мембран,[57] обычно состоит из двух липидов, один из которых образует липидный бислой, а другой образует амфипатическую мицеллоподобную сборку, экранирующую центр бислоя от окружающих молекул растворителя. Бицеллы можно рассматривать как сегмент бислоя, инкапсулированный и солюбилизированный мицеллой. Бицеллы намного меньше липосом, поэтому их можно использовать в таких экспериментах, как ЯМР спектроскопия, при которой везикулы большего размера не подходят.

Нанодиски [58] состоят из сегмента бислоя, инкапсулированного амфипатической белковой оболочкой, а не из липидного или детергентного слоя. Нанодиски более стабильны, чем бицеллы и мицеллы при низких концентрациях, и очень хорошо определены по размеру (в зависимости от типа белковой оболочки от 10 до 20 нм ). Мембранные белки, включенные в нанодиски и солюбилизированные ими, могут быть изучены с помощью самых разных биофизических методов.[59][60]

использованная литература

  1. ^ Салехи-Рейхани, Али; Сес, Оскар; Элани, Юваль (2017). «Искусственные имитаторы клеток как упрощенные модели для изучения клеточной биологии». Экспериментальная биология и медицина. 242 (13): 1309–1317. Дои:10.1177/1535370217711441. ЧВК  5528198. PMID  28580796.
  2. ^ Мюллер, П; Рудин, Д.О .; Tien, H I; Уэскотт, WC (1962). «Восстановление структуры клеточной мембраны in vitro и превращение ее в возбудимую систему». Природа. 194 (4832): 979–980. Bibcode:1962Натура.194..979М. Дои:10.1038 / 194979a0. PMID  14476933.
  3. ^ Белый, S. H (1972). «Анализ тора, окружающего плоские двухслойные липидные мембраны». Биофизический журнал. 12 (4): 432–445. Bibcode:1972BpJ .... 12..432Вт. Дои:10.1016 / с0006-3495 (72) 86095-8. ЧВК  1484121. PMID  5019479.
  4. ^ Tien, H T; Карбон, S; Давидович, Е. А. (1966). «Образование« черных »липидных мембран продуктами окисления холестерина». Природа. 212 (5063): 718–719. Bibcode:1966Натура.212..718Т. Дои:10.1038 / 212718a0.
  5. ^ Бирлинк, А; Мелл, М; Толкиен, М; Салдитт, Т. (2009). «Жесткое рентгеновское фазово-контрастное изображение черных липидных мембран». Письма по прикладной физике. 95 (20): 203703. Bibcode:2009АпФЛ..95т3703Б. Дои:10.1063/1.3263946.
  6. ^ Андерсен, О. С. (1983). «Движение ионов через каналы грамицидина А: одноканальные измерения при очень высоких потенциалах». Биофизический журнал. 41 (2): 119–133. Bibcode:1983BpJ .... 41..119A. Дои:10.1016 / S0006-3495 (83) 84414-2. ЧВК  1329161. PMID  6188500.
  7. ^ Ингольфсон, H; Капур, Р.; Collingwood, S.A; Андерсен, С. О. (2008). "Одномолекулярные методы для мониторинга изменений двухслойных упругих свойств". Журнал визуализированных экспериментов. 21 (21): e1032. Дои:10.3791/1032. ЧВК  2954507. PMID  19066527.
  8. ^ Монталь и П. Мюллер «Формирование бимолекулярных мембран из липидных монослоев и изучение их электрических свойств». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 1972; 69 3561-3566.
  9. ^ А. Бирлинк, П. Дж. Уилбрандт, Э. Циглер, Д. Карбоне, Т. Х. Мецгер и Т. Салдит. «Рентгеноструктурный анализ свободно стоящих липидных мембран с помощью микромашинных отверстий». 'Ленгмюр 2008; 24 4952-4958.
  10. ^ Н. Мальмштадт, Т. Дж. Чон и Дж. Дж. Шмидт. «Долгоживущие плоские двухслойные липидные мембраны, закрепленные на полимеризованном гидрогеле in situ». Передовые материалы 2007; 20 84-89.
  11. ^ Purrucker, O; Hillebrandt, H; Адлкофер, К; Танака, М. (2001). «Осаждение высокорезистивного липидного бислоя на кремниево-кремниевом электроде и включение грамицидина изучено методом спектроскопии импеданса переменного тока». Electrochimica Acta. 47 (5): 791–798. Дои:10.1016 / s0013-4686 (01) 00759-9.
  12. ^ Лин, W C; Blanchette, C D; Ратто, Т. В.; Лонго, М. Л. (2006). «Липидная асимметрия в липидных бислоях, поддерживаемых DLPC / DSPC: комбинированное исследование с использованием АСМ и флуоресцентной микроскопии». Биофизический журнал. 90 (1): 228–237. Bibcode:2006BpJ .... 90..228л. Дои:10.1529 / biophysj.105.067066. ЧВК  1367021. PMID  16214871.
  13. ^ Roiter, Y .; Орнатская, М .; Rammohan, A.R .; Balakrishnan, J .; Heine, D. R .; Минько, С. (2008). «Взаимодействие наночастиц с липидной мембраной». Нано буквы. 8 (3): 941–944. Bibcode:2008NanoL ... 8..941R. Дои:10.1021 / nl080080l. PMID  18254602.
  14. ^ А. Энгель и Д. Дж. Мюллер. «Наблюдение за отдельными биомолекулами в процессе работы с помощью атомно-силового микроскопа». Структурная биология природы 7. (2000)
  15. ^ Стельтенкамп, S; Мюллер, М М; Десерно, М; Хеннесталь, К; Steinem, C; Яншофф, А (2006). «Механические свойства расширяющих поры липидных бислоев, исследованные с помощью атомно-силовой микроскопии». Биофизический журнал. 91 (1): 217–226. Bibcode:2006BpJ .... 91..217S. Дои:10.1529 / biophysj.106.081398. ЧВК  1479081. PMID  16617084.
  16. ^ Oesterhelt, F; Oesterhelt, D; Пфайффер, М; Энгель, А; Gaub, HE; Мюллер, Д. Дж. (2000). «Пути развития индивидуальных бактериородопсинов». Наука. 288 (5463): 143–146. Bibcode:2000Sci ... 288..143O. Дои:10.1126 / science.288.5463.143. PMID  10753119.
  17. ^ Y Ebara и Y Okahata. "Кинетическое исследование связывания конканавалина A с монослоями гликолипидов с помощью кварцевых микровесов". Журнал Американского химического общества 1994; 116 11209-11212.
  18. ^ Машаги; и другие. (2008). «Оптическая анизотропия поддерживаемых липидных структур, исследованная методом волноводной спектроскопии, и ее применение для изучения кинетики образования поддерживаемого липидного бислоя». Анальный. Chem. 80 (10): 3666–3676. Дои:10.1021 / ac800027s. PMID  18422336.
  19. ^ Дж. М. Крейн, В. Кисслинг и Л. К. Тамм «Измерение липидной асимметрии в плоских поддерживаемых бислоях с помощью флуоресцентной интерференционной контрастной микроскопии». Ленгмюра. 21. (2005) 1377–1388.
  20. ^ Холларс, C W; Данн, Р.Ц. (1998). «Субмикронная структура в монослоях и бислоях l - дипальмитоилфосфатидилхолина, исследованных с помощью конфокальной, атомно-силовой и ближнепольной микроскопии». Биофизический журнал. 75 (1): 342–353. Bibcode:1998BpJ .... 75..342H. Дои:10.1016 / с0006-3495 (98) 77518-6. ЧВК  1299703. PMID  9649391.
  21. ^ Дж. Т. Гровс, Н. Ульман и С. Г. Боксер «Микроподготовка жидких липидных бислоев на твердых носителях». Наука 1997; 275 651-3.
  22. ^ Groves, JT; Ульман, Н У; Cremer, P S; Двухслойная мембрана, жидкость (1998). «Взаимодействие субстрат-мембрана: механизмы наложения паттернов на жидкой двухслойной мембране». Langmuir. 14 (12): 3347–50. Дои:10.1021 / la9711701.
  23. ^ Кам, L; Боксер, С. Г. (2003). «Пространственно-селективное манипулирование поддерживаемыми липидными бислоями ламинарным потоком: шаги к биомембранной микрофлюидике». Langmuir. 19 (5): 1624–1631. Дои:10.1021 / la0263413.
  24. ^ Parthasarathy, R; Джексон, Б.Л .; Лоури, Т. Дж .; Вонг, А. П.; Гровс, Дж. Т. (2004). «Неравновесные модели адгезии на стыках липидного бислоя». Журнал физической химии B. 108 (2): 649–57. Дои:10.1021 / jp035543k.
  25. ^ Магер, доктор медицины; Альмквист, Б. А; Мелош Н. А (2008). «Формирование и характеристика жидких липидных бислоев на оксиде алюминия». Langmuir. 24 (22): 12734–12737. Дои:10.1021 / la802726u. PMID  18942863.
  26. ^ Кениг, Б. В .; Крюгер, S; Ортс, Вт Дж; Majkrzak, C F; Берк, Н. Ф .; и другие. (1996). «Изучение нейтронной отражательной способности и атомно-силовой микроскопии липидного бислоя в воде, адсорбированной на поверхности монокристалла кремния». Langmuir. 12 (5): 1343–1350. Дои:10.1021 / la950580r.
  27. ^ С. Дж. Джонсон, Т. М. Байерл, Д. К. Макдермотт, Г. В. Адам и др. «Структура адсорбированного бислоя димиристоилфосфатидилхолина, измеренная с зеркальным отражением нейтронов». Биофизический журнал. 59. (1991) 289-94.
  28. ^ а б Kuhner, M; Тампе, Р; Sackmann, E (1994). «Моно- и бислой липидов на полимерных пленках: композитные полимерно-липидные пленки на твердых подложках». Биофизический журнал. 67 (1): 217–226. Bibcode:1994BpJ .... 67..217K. Дои:10.1016 / с0006-3495 (94) 80472-2. ЧВК  1225352. PMID  7918990.
  29. ^ Castellana, E T; Кремер, П. С. (2006). «Твердые поддерживаемые липидные бислои: от биофизических исследований до конструкции сенсора». Отчеты по науке о поверхности. 61 (10): 429–444. Bibcode:2006SurSR..61..429C. Дои:10.1016 / j.surfrep.2006.06.001. ЧВК  7114318. PMID  32287559.
  30. ^ Вонг, Дж. И .; Парк, ЦК; Зейтц, М; Исраэлашвили, J (1999). «Амортизированные полимером бислои. II. Исследование сил взаимодействия и синтеза с использованием аппарата поверхностных сил». Биофизический журнал. 77 (3): 1458–68. Bibcode:1999BpJ .... 77.1458W. Дои:10.1016 / с0006-3495 (99) 76993-6. ЧВК  1300433. PMID  10465756.
  31. ^ Науманн Р., Йончик А., Копп Р., против Эш Дж., Рингсдорф Х., Нолл В., Гребер П.; Йончик; Копп; Ван Эш; Рингсдорф; Knoll; Гребер (1995). «Включение мембранных белков в липидные слои на твердой основе». Энгью. Chem. 34 (18): 2056–2058. Дои:10.1002 / anie.199520561.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  32. ^ Корнелл Б., Браах-Максвитис В., Кинг Л., Осман П., Рагузе Б., Вичорек Л., Пейс Р.; Браач-Максвитис; Король; Осман; Рагузе; Wieczorek; Пейс (1997). «Биосенсор, использующий переключатели ионных каналов». Природа. 387 (6633): 580–3. Bibcode:1997 Натур.387..580C. Дои:10.1038/42432. PMID  9177344.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  33. ^ Lang H, Duschl C, Vogel H; Duschl; Фогель (1994). «Новый класс тиолипидов для прикрепления липидных бислоев на золотых поверхностях». Langmuir. 10: 197–210. Дои:10.1021 / la00013a029.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  34. ^ Корнелл Б., Кришна Г., Осман П. и др. (2001). «Связанные двухслойные липидные мембраны как поддержка мембранно-активных пептидов». Сделки биохимического общества. 29 (Пт 4): 613–617. Дои:10.1042 / BST0290613. PMID  11498038.
  35. ^ А. Д. Бэнгхэм и Р. У. Хорн «Отрицательное окрашивание фосфолипидов и их структурная модификация поверхностно-активными агентами, наблюдаемая в электронном микроскопе». Журнал молекулярной биологии. 8. (1964) 660-668.
  36. ^ D D Lasic. "Механизм образования пузырьков". Биохимический журнал. 256. (1988) 1-11.
  37. ^ Ф. Сзока и Д. Папахаджопулос «Сравнительные свойства и методы приготовления липидных пузырьков (липосом)». Ежегодный обзор биофизики и биоинженерии. 9. (1980) 467-508.
  38. ^ У. С. Тримбл, Д. М. Коуэн и Р. Х. Шеллер "VAMP-1: интегральный мембранный белок, связанный с синаптическими пузырьками". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 85. (1988) 4538-4542.
  39. ^ D Papahadjapoulos и N. Miller. "Фосфолипидные модельные мембраны I. Структурные характеристики гидратированных жидких кристаллов". Biochimica et Biophysica Acta. 135. (1967) 624-638.
  40. ^ Х. Траубле и Д. Х. Хейнс "Изменение объема липидных двухслойных ламелей при фазовом переходе кристалл-жидкость". Chem. Phys. Липиды. 7. (1971) 324-335.
  41. ^ J Popplewell, M Swann, N. Freeman, C. McDonnell и R Ford, "Количественная оценка воздействия меллитина на липосомы". Biochimica et Biophysica Acta (2007) 1768 13-20
  42. ^ Л. Гохуа и Р. С. Макдональд. «Слияние липидных двухслойных пузырьков: промежуточные продукты, полученные с помощью высокоскоростной микрофлуоресцентной спектроскопии». Биофизический журнал. 85. (2003) 1585–1599.
  43. ^ С. Дитрих, Л. А. Багатолли, З. Н. Воловик, Н. Л. Томпсон и др. «Липидные рафты, воссозданные в модельных мембранах». Биофизический журнал. 80. (2001) 1417–1428.
  44. ^ Matosevic, S .; Пегель, Б. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja109137s
  45. ^ Андрека Дж., Спиллейн К. М., Ортега-Арройо Дж. И Кукура П. Прямое наблюдение и контроль образования поддерживаемого липидного бислоя с помощью микроскопии интерферометрического рассеяния. САУ нано (2013)
  46. ^ де Вит, Г., Даниал, Дж. С., Кукура, П., Уоллес, М. И. Динамическая визуализация липидных нанодоменов без меток. PNAS (2015)
  47. ^ а б c Бейли, Хэган; Кронин, Брид; Герон, Эндрю; Холден, Мэтью А .; Hwang, William L .; Сиеда, Рухма; Томпсон, Джеймс; Уоллес, Марк (2008-11-14). "Двухслойные границы раздела капель". Молекулярные биосистемы. 4 (12): 1191–208. Дои:10.1039 / b808893d. ISSN  1742-2051. ЧВК  2763081. PMID  19396383.
  48. ^ Фунакоши, Кей; Сузуки, Хироаки; Такеучи, Сёдзи (01.12.2006). «Формирование липидного бислоя путем соприкосновения монослоев в микрофлюидном устройстве для анализа мембранных белков». Аналитическая химия. 78 (24): 8169–8174. Дои:10.1021 / ac0613479. ISSN  0003-2700. PMID  17165804.
  49. ^ Hwang, William L .; Чен, Мин; Кронин, Брид; Холден, Мэтью А .; Бейли, Хэган (2008-05-01). «Асимметричные бислои интерфейса капель». Журнал Американского химического общества. 130 (18): 5878–5879. Дои:10.1021 / ja802089s. ISSN  0002-7863. PMID  18407631.
  50. ^ Лептин, Себастьян; Томпсон, Джеймс Р .; Эллори, Дж. Клайв; Такер, Стивен Дж .; Уоллес, Марк I. (2011-06-22). «Восстановление in vitro каналов эукариотических ионов с использованием бислоев интерфейса капельки». Журнал Американского химического общества. 133 (24): 9370–9375. Дои:10.1021 / ja200128n. ISSN  0002-7863. PMID  21591742.
  51. ^ Najem, Joseph S .; Dunlap, Myles D .; Роу, Ян Д.; Фриман, Эрик С .; Грант, Джон В .; Сухарев, Сергей; Лео, Дональд Дж. (2015-09-08). «Активация бактериального канала MscL в механически стимулированных бислоях границы раздела капель». Научные отчеты. 5: 13726. Bibcode:2015НатСР ... 513726Н. Дои:10.1038 / srep13726. ISSN  2045-2322. ЧВК  4562232. PMID  26348441.
  52. ^ Gross, Linda C.M .; Heron, Andrew J .; Baca, Sylvan C .; Уоллес, Марк I. (2011-12-06). «Определение емкости мембраны с помощью динамического управления двухслойной областью границы раздела капель». Langmuir. 27 (23): 14335–14342. Дои:10.1021 / la203081v. ISSN  0743-7463. PMID  21978255.
  53. ^ Вильяр, Габриэль; Грэм, Александр Д .; Бейли, Хэган (2013-04-05). «Тканеподобный печатный материал». Наука. 340 (6128): 48–52. Bibcode:2013Научный ... 340 ... 48В. Дои:10.1126 / science.1229495. ISSN  0036-8075. ЧВК  3750497. PMID  23559243.
  54. ^ Вильяр, Габриэль; Грэм, Александр Д .; Бейли, Хэган (2013-04-05). «Тканеподобный печатный материал». Наука. 340 (6128): 48–52. Bibcode:2013Научный ... 340 ... 48В. Дои:10.1126 / science.1229495. ISSN  0036-8075. ЧВК  3750497. PMID  23559243.
  55. ^ Рестрепо Шильд, Ванесса; Бут, Майкл Дж .; Box, Стюарт Дж .; Olof, Sam N .; Mahendran, Kozhinjampara R .; Бейли, Хэган (2017-04-18). «Генерация светового тока в двухслойной матрице капель». Научные отчеты. 7: 46585. Bibcode:2017НатСР ... 746585R. Дои:10.1038 / srep46585. ISSN  2045-2322. ЧВК  5394532. PMID  28417964.
  56. ^ А. М. Седдон, П. Курноу, П. Дж. Бут. «Мембранные белки, липиды и детергенты: не только мыльная опера». Biochim Biophys Acta. 3 ноября 2004 г .; 1666 (1-2): 105-17
  57. ^ Кавагнеро, Сильвия; Дайсон, Х. Джейн; Райт, Питер Э. (апрель 1999 г.). «Улучшенная система бицелл с низким pH для ориентации макромолекул в широком диапазоне температур». J Biomol ЯМР. 13 (4): 387–91. Дои:10.1023 / а: 1008360022444. PMID  10353198.
  58. ^ Ричи, Т. К.; и другие. (2009). Восстановление мембранных белков в фосфолипидных бислойных нанодисках. Методы Энзимол. Методы в энзимологии. 464. С. 211–31. Дои:10.1016 / с0076-6879 (09) 64011-8. ISBN  9780123749697. ЧВК  4196316. PMID  19903557.
  59. ^ Роос, С; Кай, Л; Haberstock, S; Proverbio, D; Ghoshdastider, U; Может; Филипек, S; Ван, Х; Dötsch, V; Бернхард, Ф (2014). «Высокоуровневая бесклеточная продукция мембранных белков с нанодисками». Бесклеточный синтез белка. Методы молекулярной биологии. 1118. С. 109–30. Дои:10.1007/978-1-62703-782-2_7. ISBN  978-1-62703-781-5. PMID  24395412.
  60. ^ Роос, С; Кай, Л; Proverbio, D; Ghoshdastider, U; Филипек, S; Dötsch, V; Бернхард, Ф (2013). «Ко-трансляционная ассоциация внеклеточных экспрессируемых мембранных белков с поставляемыми липидными бислоями». Молекулярная мембранная биология. 30 (1): 75–89. Дои:10.3109/09687688.2012.693212. PMID  22716775.