Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Vloeibaar of vast? Geladen nanodeeltjes in lipidemembraan beslissen

Geladen nanodeeltjes in het lipidemembraan bepalen of het vloeibaar of vast is

Het fasegedrag van lipidemembranen is cruciaal voor hun biologische functies. Het is algemeen bekend dat het fasegedrag van lipidemembranen kan worden gemoduleerd door verschillende factoren, zoals temperatuur, lipidesamenstelling en de aanwezigheid van ionen. Onlangs is ontdekt dat geladen nanodeeltjes ook faseovergangen in lipidemembranen kunnen veroorzaken.

In een recente studie werd aangetoond dat geladen nanodeeltjes een faseovergang kunnen veroorzaken van een vloeistofgeordende (Ld) fase naar een vloeistofgeordende (Lo) fase in lipidemembranen. De Ld-fase is een vloeibare fase, terwijl de Lo-fase een meer geordende fase is. De faseovergang van de Ld-fase naar de Lo-fase wordt aangedreven door de elektrostatische interacties tussen de geladen nanodeeltjes en de lipide-hoofdgroepen.

De grootte en lading van de nanodeeltjes spelen een belangrijke rol in het fasegedrag van lipidemembranen. Kleinere nanodeeltjes zijn effectiever in het induceren van de faseovergang dan grotere nanodeeltjes. Dit komt omdat kleinere nanodeeltjes een hogere oppervlakteladingsdichtheid hebben, wat leidt tot sterkere elektrostatische interacties met de lipidehoofdgroepen.

Het fasegedrag van lipidemembranen, geïnduceerd door geladen nanodeeltjes, kan aanzienlijke implicaties hebben voor biologische processen. Het fasegedrag van lipidemembranen kan bijvoorbeeld de activiteit van membraaneiwitten beïnvloeden. De Ld-fase is gunstiger voor de activiteit van membraaneiwitten dan de Lo-fase. Daarom kan de aanwezigheid van geladen nanodeeltjes de activiteit van membraaneiwitten remmen door een faseovergang van de Ld-fase naar de Lo-fase te induceren.

Het fasegedrag van lipidemembranen geïnduceerd door geladen nanodeeltjes is een complex fenomeen dat nog steeds niet volledig wordt begrepen. Het huidige begrip van dit fenomeen kan echter inzicht verschaffen in de interacties tussen geladen nanodeeltjes en lipidenmembranen, en de mogelijke implicaties van deze interacties voor biologische processen.