Electrodeformación de las membranas vesiculares del DMPC cerca de la transición de fase principal

Área de la Ciencia:

• La biofísica
• Biología celular
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Las propiedades físicas de la membrana lipídica, incluida la fluidez, son cruciales para las funciones celulares.
• La fluidez de la membrana está influenciada principalmente por la composición y la temperatura, lo que afecta la movilidad de las biomoléculas.
• El potencial eléctrico transmembrana es un factor potencial, pero poco estudiado, que afecta la fluidez de la membrana en las células vivas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de los campos eléctricos en la fluidez de la membrana lipídica.
• Examinar la respuesta de las vesículas unilamellares gigantes (DMPC) a los campos eléctricos cerca de su temperatura de transición de fase.

Principales métodos:

• Las vesículas unilamellares gigantes utilizadas (GUV) hechas de cincoristoilfosfatidilcolina (DMPC).
• Campos eléctricos aplicados a los GUV cerca de su temperatura de transición de fase principal (Tm).
• Se llevaron a cabo experimentos de electrodeformación a varias temperaturas relativas a Tm.

Principales resultados:

• Por debajo de Tm, las vesículas de DMPC se mantuvieron sin deformar (fase de gel).
• Cerca de Tm, las vesículas se alargaron en elipsoides, mostrando un cambio de relación de aspecto de dos pasos: aumento rápido y luego alargamiento más lento.
• La duración del paso rápido aumentó más cerca de Tm; el paso lento desapareció en la fase fluida.
• La respuesta rápida está vinculada a la fase fluida, mientras que la respuesta lenta se atribuye a la expansión térmica inducida por el calentamiento de Joule.

Conclusiones:

• Los campos eléctricos transmembrana pueden modular la fluidez de la membrana lipídica.
• La respuesta de deformación en dos pasos observada es dependiente de la temperatura y está relacionada con las transiciones de fase y los efectos térmicos.
• El calentamiento Joule juega un papel importante en la fase de alargamiento más lento de las bicapas lipídicas bajo campos eléctricos cerca de su transición de fase.