Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для теоретических моделей мембран см. Модель мембраны .

Модель липидный бислой является любым бислой собран в пробирке , в отличие от естественных бислой клеточных мембран или охватывающего различные субклеточных структуры , как в ядре . Они используются для изучения фундаментальных свойств биологических мембран в упрощенной и хорошо контролируемой среде и все чаще используются в восходящей синтетической биологии для создания искусственных клеток . [1] Модельный бислой может быть изготовлен из синтетических или природных липидов.. 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 свои 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 для определения характеристик, невозможные в объемном растворе. Эти преимущества достигаются за счет нежелательных взаимодействий с субстратом, которые могут денатурировать мембранные белки .

Черные липидные мембраны (BLM) [ править ]

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.

Первой разработанной модельной двухслойной системой 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 отверстия сначала «предварительно окрашивают» раствором липидов, растворенных в гидрофобном растворителе, путем нанесения этого раствора через отверстие с помощью кисти, шприца или стеклянного аппликатора. [2] Используемый растворитель должен иметь очень высокий коэффициент распределения.и должен быть относительно вязким, чтобы предотвратить немедленный разрыв. Наиболее часто используемый растворитель представляет собой смесь декана и сквалена .

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 спонтанно 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 поверхность 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. В этот момент в центре апертуры образуется двухслойный слой, но по периметру остается значительное кольцевое пространство из 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, отражающийся от задней поверхности, деструктивно мешает свету, отражающемуся от передней поверхности. Действительно, это был один из первых ключей к разгадке того, что с помощью этого метода была получена мембрана толщиной в молекулярном масштабе. [4]Черные липидные мембраны также хорошо подходят для определения электрических характеристик, поскольку обе камеры, разделенные двойным слоем, доступны, что позволяет легко разместить 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 / см 2 ). Более продвинутая электрическая характеристика была особенно важна при изучении потенциалзависимых ионных каналов . Мембранные белки, такие как ионные каналыобычно не могут быть включены непосредственно в окрашенный бислой во время формирования, поскольку погружение в органический растворитель денатурирует белок. Вместо этого белок солюбилизируется детергентом 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 штампом, стеклянная пипетка (внутренний диаметр ~ 10-40 мкм) используется в качестве электрода на одной стороне двухслойного слоя, чтобы изолировать небольшой участок мембраны. [6] [7] Эта модификация метода патч-зажима обеспечивает 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 полагают, что карманы растворителя, застрявшие между двумя двухслойными листочками, могут нарушить нормальную функцию белка. Чтобы преодолеть это ограничение, Монталь и Мюллер разработали модифицированную технику осаждения, исключающую использование тяжелого нелетучего растворителя. В этом методе отверстие начинается над поверхностью воды, полностью разделяя две камеры с жидкостью. На поверхности каждой камеры образуется монослой путем нанесения липидов в летучем растворителе, такого как хлороформ, и ожидания, пока растворитель испарится. Затем отверстие опускается через границу 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 выживает менее часа, что исключает длительные эксперименты . Этот срок службы может быть увеличен за счет точного структурирования поддерживающей апертуры [9], химического сшивания липидов или гелеобразования окружающего раствора для механической поддержки бислоя. [10] Работа в этой области продолжается, и срок службы составит несколько часов.

Поддерживаемые липидные бислои (SLB) [ править ]

Схема поддерживаемого бислоя

В отличие от везикулы или клеточной мембраны, в которых липидный бислой свернут в закрытую оболочку, поддерживаемый бислой представляет собой плоскую структуру, сидящую на твердой опоре. 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 основном неповрежденными даже при высокой скорости потока или вибрации, и, в отличие от черных липидных мембран, наличие отверстий не разрушит весь бислой. Из-за этой стабильности эксперименты, длящиеся 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 (АСМ) использовалась для визуализации разделения липидных фаз , [12] образования трансмембранных нанопор с последующей адсорбцией одной молекулы белка [13] и сборки белка [14] с точностью до субнм без необходимости применения красителя для мечения. . Совсем недавно AFM также использовался для непосредственного исследования механических свойств отдельных бислоев [15] и для выполнения силовой спектроскопии 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 во времени. Другим примером физического зонда является использование микровесов кристаллов кварца (QCM) для изучения кинетики связывания на двухслойной поверхности. [17] Двойная поляризационная интерферометрия - это 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. Методы непрерывного поля, такие как флуоресцентная микроскопия полного внутреннего отражения (TIRF) и поверхностный плазмонный резонанс (SPR), могут предложить чрезвычайно чувствительное измерение связывания аналита и двухслойных оптических свойств, но могут работать только тогда, когда образец поддерживается на специальных оптически функциональных материалах. Другой класс методов, применимых только к поддерживаемым бислоям, - это методы, основанные на оптической интерференции, такие как флуоресцентная интерференционная контрастная микроскопия (FLIC) и отражательная интерференционная контрастная микроскопия (RICM) или микроскопия интерферометрического 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 бислой 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 (NSOM). [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 этот субстрат последовательно подвергали воздействию двух различных популяций липидов (окрашенных в красный и зеленый цвета). Хотя популяции держали в значительной степени разделенными, на границе раздела наблюдалось некоторое перемешивание, что видно по цветовому градиенту.

Еще одна важная возможность поддерживаемых бислоев - это способность формировать узор на 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 за счет интеграции микрофлюидики, чтобы продемонстрировать, что стабильные градиенты состава могут формироваться в двухслойных слоях, [23] потенциально позволяя 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 всинаптический интерфейс. [24]

Одним из основных ограничений поддерживаемых бислоев является возможность нежелательных взаимодействий с подложкой. Хотя поддерживаемые бислои обычно не соприкасаются напрямую с поверхностью подложки, они разделены очень тонким водяным зазором. Размер и природа этого зазора зависит от материала субстрата [25] и липидов, но обычно составляет около 1 нм для цвиттерионных липидов, нанесенных на кремнезем , наиболее распространенную экспериментальную систему. [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 двухслойных слоев с высококачественной жидкой фазой неподвижная фракция обычно составляет около 1-5%. Чтобы количественно оценить коэффициент диффузии и подвижную фракцию, исследователи, изучающие поддерживаемые бислои, часто сообщают данные FRAP .

Нежелательные взаимодействия субстратов представляют собой гораздо большую проблему при включении интегральных мембранных белков, особенно тех, у которых большие домены выступают за пределы сердцевины бислоя. Поскольку зазор между бислоем и субстратом очень тонкий, эти белки часто денатурируются на поверхности субстрата и, следовательно, теряют всю функциональность. [29] Одним из подходов к решению этой проблемы является использование полимерных связанных бислоев. В этих системах бислой поддерживается на рыхлой сети гидратированных полимеров или гидрогеля, который действует как спейсер и теоретически предотвращает денатурирующие взаимодействия с субстратом. [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) [ править ]

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 тиоловой или дисульфидной группой, которая образует ковалентную связь с золотом, образуя самоорганизующиеся монослои (SAM).

Ограничение внутримембранной подвижности поддерживаемых липидных бислоев может быть преодолено путем введения полумембранных связующих липидов [32] с бензилдисульфидом (DPL) и синтетического аналога архей, полномембранных липидов с фитанолиевыми цепями для стабилизации структуры и единиц полиэтиленгликоля. как гидрофильный спейсер. Формирование бислоя достигается воздействием на покрытый липидами золотой субстрат липидов внешнего слоя либо в растворе этанола, либо в липосомах. [33]

Преимущество этого подхода заключается 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], который позволяет легко измерять электрическое сопротивление переменного тока через бислой.

Пузырьки [ править ]

Схема липидных везикул, показывающая раствор молекул (зеленые точки), заключенных во внутренней части 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 обезвоженного липида подвергается воздействию воды, он самопроизвольно образует пузырьки. [35] Эти начальные пузырьки 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 выделить 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 предпочтительны для изучения фундаментальных свойств липидов.

Поскольку искусственные внедорожники могут производиться в больших количествах, они подходят для исследований объемных материалов, таких как дифракция рентгеновских лучей для определения периода решетки [39] и дифференциальная сканирующая калориметрия для определения фазовых переходов. [40] Двойная поляризационная интерферометрия может измерять однослойные и многослойные структуры, а также встраивание и разрушение везикул в формате анализа без метки. [41] Везикулы также могут быть помечены флуоресцентными красителями, что позволяет проводить чувствительные анализы слияния на основе FRET . [42]Несмотря на эту флуоресцентную маркировку, часто бывает трудно получить детальное изображение внедорожников просто потому, что они такие маленькие. Чтобы бороться с этой проблемой, исследователи разработали гигантский однослойный пузырек (GUV). GUV достаточно большие (несколько десятков микрометров) для изучения с помощью традиционной флуоресцентной микроскопии. По этой причине многие исследования липидных рафтов в искусственных липидных системах проводились с помощью GUV. [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 они могут производиться только с ограниченным тиражом по сравнению с внедорожниками. Сообщается, что для решения этих проблем используется микрожидкостная сборочная линия для GUV. [44] В качестве альтернативы SUV и их переход в бислой на твердой основе можно визуализировать с помощью микроскопии интерферометрического рассеяния (iSCAT). [45] Этот метод также позволяет обнаруживать микро- и нанодомены без использования меток. [46]

Двухслойные слои интерфейса капли [ править ]

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

Мицеллы, бицеллы и нанодиски [ править ]

Моющее средство мицеллы [56] представляют собой другой класс модельных мембран, которые обычно используются для очистки и изучение мембранных белков , хотя они испытывают недостаток в липидный бислой. В водных растворах мицеллы представляют собой сборки амфипатических молекул, гидрофильные головки которых подвергаются воздействию растворителя, а их гидрофобные хвосты находятся в центре. Мицеллы могут солюбилизировать мембранные белки, частично инкапсулируя их и защищая их гидрофобные поверхности от растворителя.

Бицеллы являются родственным классом модельных мембран [57], обычно состоящих из двух липидов, один из которых образует липидный бислой, а другой образует амфипатическую мицелло-подобную сборку, защищающую 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, где 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 четко определены по размеру (в зависимости от типа белковой оболочки от 10 до 20 нм ). Мембранные белки, включенные в нанодиски и солюбилизированные ими, можно изучать с помощью самых разных биофизических методов. [59] [60]

Ссылки [ править ]

  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. DOI : 10.1177 / 1535370217711441 . PMC  5528198 . PMID  28580796 .
  2. ^ Мюллер, P; Рудин Д.О. Тянь, привет; Уэскотт, WC (1962). «Восстановление структуры клеточной мембраны in vitro и превращение ее в возбудимую систему». Природа . 194 (4832): 979–980. Bibcode : 1962Natur.194..979M . DOI : 10.1038 / 194979a0 . PMID 14476933 . 
  3. ^ Белый, SH (1972). «Анализ тора, окружающего плоские двухслойные липидные мембраны» . Биофизический журнал . 12 (4): 432–445. Bibcode : 1972BpJ .... 12..432W . DOI : 10.1016 / s0006-3495 (72) 86095-8 . PMC 1484121 . PMID 5019479 .  
  4. ^ Тянь, HT; Карбон, S; Давидович, EA (1966). «Образование« черных »липидных мембран продуктами окисления холестерина». Природа . 212 (5063): 718–719. Bibcode : 1966Natur.212..718T . DOI : 10.1038 / 212718a0 .
  5. ^ Бирлинк, А; Мелл, М; Толкиен, М; Салдитт, Т. (2009). «Жесткая рентгеновская фазово-контрастная визуализация черных липидных мембран». Письма по прикладной физике . 95 (20): 203703. Bibcode : 2009ApPhL..95t3703B . DOI : 10.1063 / 1.3263946 .
  6. Перейти ↑ Andersen, OS (1983). «Движение ионов через каналы грамицидина А: одноканальные измерения при очень высоких потенциалах» . Биофизический журнал . 41 (2): 119–133. Bibcode : 1983BpJ .... 41..119A . DOI : 10.1016 / S0006-3495 (83) 84414-2 . PMC 1329161 . PMID 6188500 .  
  7. ^ Ингольфсон, H; Капур, Р.; Коллингвуд, С.А.; Андерсен, СО (2008). "Методы одиночных молекул для мониторинга изменений в упругих свойствах двухслойных" . Журнал визуализированных экспериментов . 21 (21): e1032. DOI : 10.3791 / 1032 . PMC 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 г .; 69 3561-3566.
  9. ^ Beerlink, PJ Wilbrandt, Е Циглера, D Карбон, TH Мецгер, и Т Salditt. «Рентгеноструктурный анализ автономных липидных мембран с помощью микромашинных отверстий». 'Langmuir 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». Advanced Materials 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. DOI : 10.1016 / s0013-4686 (01) 00759-9 .
  12. ^ Лин, WC; Бланшетт, компакт-диск; Ратто, ТВ; Лонго, ML (2006). «Липидная асимметрия в липидных бислоях, поддерживаемых DLPC / DSPC: комбинированное исследование AFM и флуоресцентной микроскопии» . Биофизический журнал . 90 (1): 228–237. Bibcode : 2006BpJ .... 90..228L . DOI : 10.1529 / biophysj.105.067066 . PMC 1367021 . PMID 16214871 .  
  13. ^ Roiter, Y .; Орнатская, М .; Раммохан, Арканзас; Balakrishnan, J .; Heine, DR; Минько, С. (2008). «Взаимодействие наночастиц с липидной мембраной». Нано-буквы . 8 (3): 941–944. Bibcode : 2008NanoL ... 8..941R . DOI : 10.1021 / nl080080l . PMID 18254602 . 
  14. ↑ Энгель и Д. Мюллер. «Наблюдение отдельных биомолекул в процессе работы с помощью атомно-силового микроскопа». Структурная биология природы 7. (2000)
  15. ^ Steltenkamp, ​​S; Мюллер, ММ; Десерно, М; Hennesthal, C; Steinem, C; Яншофф, А (2006). "Механические свойства липидных бислоев, охватывающих поры, исследуются с помощью атомно-силовой микроскопии" . Биофизический журнал . 91 (1): 217–226. Bibcode : 2006BpJ .... 91..217S . DOI : 10.1529 / biophysj.106.081398 . PMC 1479081 . PMID 16617084 .  
  16. ^ Oesterhelt, F; Oesterhelt, D; Pfeiffer, M; Энгель, А; Gaub, HE; Мюллер, ди-джей (2000). «Пути развития индивидуальных бактериородопсинов». Наука . 288 (5463): 143–146. Bibcode : 2000Sci ... 288..143O . DOI : 10.1126 / science.288.5463.143 . PMID 10753119 . 
  17. ^ Y Ebara и Y Okahata. «Кинетический Изучение конконовалина А Связывание гликолипиду монослоев с помощью кварцевого микровзвешивания.» 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. DOI : 10.1021 / ac800027s . PMID 18422336 . 
  19. ^ JM Crane, V Kiessling и LK Tamm. «Измерение липидной асимметрии в плоских поддерживаемых бислоев с помощью флуоресцентной интерференционной контрастной микроскопии». Ленгмюра. 21. (2005) 1377–1388.
  20. ^ Холларс, CW; Данн, Р.К. (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 . DOI : 10.1016 / s0006-3495 (98) 77518-6 . PMC 1299703 . PMID 9649391 .  
  21. ^ Дж. Т. Гровс, Н. Ульман и С. Г. Боксер. "Микроподготовка жидких липидных бислоев на твердых носителях". Science 1997; 275 651-3.
  22. ^ Groves, JT; Ульман, НУ; Cremer, PS; Двухслойная мембрана, жидкость (1998). «Субстрат-мембранные взаимодействия: механизмы наложения рисунков на жидкую двухслойную мембрану». Ленгмюра . 14 (12): 3347–50. DOI : 10.1021 / la9711701 .
  23. ^ Кам, L; Боксер, SG (2003). «Пространственно-селективное манипулирование поддерживаемыми липидными бислоями ламинарным потоком: шаги к биомембранной микрофлюидике». Ленгмюра . 19 (5): 1624–1631. DOI : 10.1021 / la0263413 .
  24. ^ Parthasarathy, R; Джексон, BL; Лоури, TJ; Вонг, AP; Groves, JT (2004). «Неравновесные модели адгезии на стыках липидного бислоя». Журнал физической химии B . 108 (2): 649–57. DOI : 10.1021 / jp035543k .
  25. ^ Mager, MD; Альмквист, BA; Мелош Н.А. (2008). «Формирование и характеристика жидких липидных бислоев на оксиде алюминия» . Ленгмюра . 24 (22): 12734–12737. DOI : 10.1021 / la802726u . PMID 18942863 . 
  26. ^ Кениг, BW; Крюгер, S; Ортс, WJ; Majkrzak, CF; Берк, Н.Ф .; и другие. (1996). «Изучение нейтронной отражательной способности и атомно-силовой микроскопии липидного бислоя в воде, адсорбированной на поверхности монокристалла кремния». Ленгмюра . 12 (5): 1343–1350. DOI : 10.1021 / la950580r .
  27. ^ SJ Johnson, TM Bayerl, DC McDermott, GW Adam и др. «Структура адсорбированного бислоя димиристоилфосфатидилхолина, измеренная с зеркальным отражением нейтронов». Биофизический журнал. 59. (1991) 289-94.
  28. ^ а б Кунер, М; 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 . DOI : 10.1016 / s0006-3495 (94) 80472-2 . PMC 1225352 . PMID 7918990 .  
  29. ^ Кастеллана, ET; Кремер, PS (2006). «Твердые поддерживаемые липидные бислои: от биофизических исследований до конструкции сенсора» . Отчеты по науке о поверхности . 61 (10): 429–444. Bibcode : 2006SurSR..61..429C . DOI : 10.1016 / j.surfrep.2006.06.001 . PMC 7114318 . PMID 32287559 .  
  30. ^ Вонг, JY; Парк, СК; Зейтц, М; Исраэлашвили, J (1999). «Полимерные амортизированные бислои. II. Исследование сил взаимодействия и слияния с использованием аппарата поверхностных сил» . Биофизический журнал . 77 (3): 1458–68. Bibcode : 1999BpJ .... 77.1458W . DOI : 10.1016 / s0006-3495 (99) 76993-6 . PMC 1300433 . PMID 10465756 .  
  31. ^ Науманн Р., Йончик А., Копп Р., против Эша Дж., Рингсдорф Г., Нолл В., Гребер П.; Йончик; Копп; Ван Эш; Рингсдорф; Knoll; Гребер (1995). «Включение мембранных белков в липидные слои на твердой подложке». Энгью. Chem . 34 (18): 2056–2058. DOI : 10.1002 / anie.199520561 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  32. ^ Корнелл Б., Браах-Максвитис V, Кинг Л., Осман П., Рагуз Б., Вичорек Л., Пейс Р. Браач-Максвитис; Король; Осман; Рагузе; Вечорек; Темп (1997). «Биосенсор, использующий переключатели ионных каналов». Природа . 387 (6633): 580–3. Bibcode : 1997Natur.387..580C . DOI : 10,1038 / 42432 . PMID 9177344 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  33. ^ Lang H, Duschl C, Vogel H; Duschl; Фогель (1994). «Новый класс тиолипидов для прикрепления липидных бислоев на золотых поверхностях». Ленгмюра . 10 : 197–210. DOI : 10.1021 / la00013a029 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  34. ^ Корнелл Б., Кришна Г., Осман П. и др. (2001). «Связанные двухслойные липидные мембраны в качестве основы для мембранно-активных пептидов». Труды биохимического общества . 29 (Pt 4): 613–617. DOI : 10.1042 / BST0290613 . PMID 11498038 . 
  35. ^ AD Bangham и RW Horne. «Отрицательное окрашивание фосфолипидов и их структурная модификация поверхностно-активными агентами, наблюдаемые в электронном микроскопе». Журнал молекулярной биологии. 8. (1964) 660-668.
  36. ^ DD Lasic. "Механизм образования пузырьков". Биохимический журнал. 256. (1988) 1-11.
  37. ^ F Szoka и D Papahadjopoulos. "Сравнительные свойства и методы подготовки липидных пузырьков (липосом)". Ежегодный обзор биофизики и биоинженерии. 9. (1980) 467-508.
  38. ^ WS Trimble, DM Cowan и RH Scheller. «VAMP-1: интегральный мембранный белок, связанный с синаптическими пузырьками». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 85. (1988) 4538-4542.
  39. ^ D Papahadjapoulos и Н. Миллер. "Фосфолипидные модельные мембраны I. Структурные характеристики гидратированных жидких кристаллов". Biochimica et Biophysica Acta. 135. (1967) 624-638.
  40. ^ H Траубле и Д.Х. Хейнс "Изменение объема липидных двухслойных ламелей при фазовом переходе кристалл-жидкость-кристалл". 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. ^ L Guohua и RC Macdonald. "Слияние липидных двухслойных пузырьков: промежуточные соединения, захваченные высокоскоростной микрофлуоресцентной спектроскопией". Биофизический журнал. 85. (2003) 1585–1599.
  43. ^ C 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. ^ Матошевич, S .; Паегель Б. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja109137s
  45. ^ Andrecka, J., Spillane, KM, Ortega-Arroyo, J. & Kukura, P. 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. и Уоллес, М. И. Динамическая визуализация липидных нанодоменов без меток . PNAS (2015)
  47. ^ a b c Бейли, Хэган; Кронин, Брид; Герон, Андрей; Холден, Мэтью А .; Hwang, William L .; Сиеда, Рухма; Томпсон, Джеймс; Уоллес, Марк (2008-11-14). «Двухслойные интерфейсы капель» . Молекулярные биосистемы . 4 (12): 1191–208. DOI : 10.1039 / b808893d . ISSN 1742-2051 . PMC 2763081 . PMID 19396383 .   
  48. ^ Фунакоши, Кей; Сузуки, Хироаки; Такеучи, Сёдзи (01.12.2006). «Формирование липидного бислоя путем связывания монослоев в микрофлюидном устройстве для анализа мембранных белков». Аналитическая химия . 78 (24): 8169–8174. DOI : 10.1021 / ac0613479 . ISSN 0003-2700 . PMID 17165804 .  
  49. ^ Hwang, Уильям Л .; Чен, Мин; Кронин, Брид; Холден, Мэтью А .; Бейли, Хэган (2008-05-01). «Асимметричные бислои интерфейса капель». Журнал Американского химического общества . 130 (18): 5878–5879. DOI : 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. DOI : 10.1021 / ja200128n . ISSN 0002-7863 . PMID 21591742 .  
  51. ^ Najem, Джозеф 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 бислоев интерфейса капель» . Научные отчеты . 5 : 13726. Bibcode : 2015NatSR ... 513726N . DOI : 10.1038 / srep13726 . ISSN 2045-2322 . PMC 4562232 . PMID 26348441 .   
  52. ^ Гросс, Линда CM; Heron, Andrew J .; Baca, Sylvan C .; Уоллес, Марк I. (2011-12-06). «Определение емкости мембраны с помощью динамического управления двухслойной областью границы раздела капель». Ленгмюра . 27 (23): 14335–14342. DOI : 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 : 2013Sci ... 340 ... 48V . DOI : 10.1126 / science.1229495 . ISSN 0036-8075 . PMC 3750497 . PMID 23559243 .   
  54. ^ Вильяр, Габриэль; Грэм, Александр Д .; Бейли, Хэган (2013-04-05). «Тканеподобный печатный материал» . Наука . 340 (6128): 48–52. Bibcode : 2013Sci ... 340 ... 48V . DOI : 10.1126 / science.1229495 . ISSN 0036-8075 . PMC 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 : 2017NatSR ... 746585R . DOI : 10.1038 / srep46585 . ISSN 2045-2322 . PMC 5394532 . PMID 28417964 .   
  56. ^ AM 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. DOI : 10.1023 / а: 1008360022444 . PMID 10353198 . 
  58. ^ Ричи, ТЗ; и другие. (2009). Восстановление мембранных белков в фосфолипидных бислойных нанодисках . Методы Энзимол . Методы в энзимологии. 464 . С. 211–31. DOI : 10.1016 / s0076-6879 (09) 64011-8 . ISBN 9780123749697. PMC  4196316 . PMID  19903557 .
  59. ^ Роос, C; Кай, Л; Haberstock, S; Proverbio, D; Ghoshdastider, U; Май; 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. DOI : 10.1007 / 978-1-62703-782-2_7 . ISBN 978-1-62703-781-5. PMID  24395412 .
  60. ^ Роос, C; 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. DOI : 10.3109 / 09687688.2012.693212 . PMID 22716775 .