Name: Auto-assemblage de membranes lipidiques hybrides dopées de molécules organiques hydrophobes à l’interface eau/air (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 28 s
Description: Découvrez l'auto-assemblage de membranes lipidiques hybrides dopées au phthalocyanine de cuivre à l'interface eau/air. Cette méthode simple permet de créer des membranes stables pour des applications en dispositifs à l'état solide et capteurs.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ces travaux ont été soutenus par le programme CREST de l’Agence japonaise des sciences et de la technologie (JPMJCR14F3) et grant in-aids de la Japan Society for the Promotion of Science (19H00846 et 18K14120). Ces travaux ont été réalisés en partie au Laboratoire de nanoélectronique et de spintronique, Institut de recherche en communication électrique de l’Université de Tohoku.

1. Préparation d’une solution hybride
<ol><li>Laver quatre flacons de verre jetables de 4 mL et des bouchons à vis (avec des joints enduits PTFE) dans un bain à ultrasons pendant 10 minutes dans de l’eau distillée (purifiée avec un système de filtration), suivies respectivement d’éthanol et de chloroforme. Sécher les flacons de verre et les bouchons dans un jet de gaz azoté.</li>
	<li>Dans une boîte à gants anaérobie, préparer une solution de bouillon CuPc (10 mg/mL) dans un flacon de verre lavé en dissolvant le CuPc en poudre au chloroforme.</li>
	<li>Filtrer la solution CuPc à travers une membrane de polytétrafluoroéthylène (PTFE) de 0,2 μm.</li>
	<li>Conservez la solution filtrée dans un flacon de verre lavé rempli d’azote et scellez le flacon avec du parafilm.</li>
	<li>Sortez la solution chloroforme 1,2-diphytanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPhPC) achetée (25 mg/mL) du réfrigérateur -80 °C et laissez-la chauffer à température ambiante.</li>
	<li>Remuer la solution DPhPC à l’aide d’un mélangeur vortex à 2300 rpm pendant 10 s.</li>
	<li>Rincer une micro-seringue en verre avec du chloroforme pendant 5 fois.</li>
	<li>Transférer 200 μL de la solution chloroforme DPhPC dans un flacon de verre prélavé à l’aide de la seringue lavée. Évaporer le solvant dans le flacon avec un doux jet d’azote.</li>
	<li>Rincer une micro-seringue en verre 5 fois avec du chloroforme.</li>
	<li>Ajouter 202,6 μL de chloroforme au flacon de verre avec le DPhPC à l’aide de la seringue nettoyée.</li>
	<li>Ajouter 47,4 μL de solution CuPc filtrée de 10 mg/mL dans la solution DPhPC. Le rapport molaire de DPhPC à CuPc devrait être de 10:1.</li>
	<li>Rincer la micro-seringue en verre 5 fois avec du chloroforme.</li>
	<li>Ajouter 250 μL d’hexane à la solution à l’aide de la seringue. La concentration finale de la solution doit être de 10 mg/mL.</li>
	<li>Mélanger la solution préparée à l’aide d’un mélangeur vortex à 2300 rpm pendant 10 s.</li>
	<li>Filtrer la solution CuPc à travers une membrane de polytétrafluoroéthylène (PTFE) de 0,2 μm.</li>
	<li>Sceller le flacon de verre avec du parafilm. Mettez-le dans un sac scellé poignée remplie d’azote et placez le sac scellé poignée dans un congélateur à -20 °C. REMARQUE : Après l’étape 1.13, le DPhPC et le CuPc ont été dissous dans un solvant mélangé, qui était composé de chloroforme et d’hexane (rapport de volume de 1:1). En outre, le rapport molaire de DPhPC à CuPc n’est pas limité à 10:1. Avec une concentration constante de lipides (10 mg/mL), différents rapports molaire peuvent être utilisés. Selon les résultats expérimentaux précédents, une gamme de 10:1 à 3:1 est préférée pour former une membrane lipidique hybride de haute qualité.</li>
</ol>2. Formation d’une membrane hybride à l’interface eau/air
<ol><li>Couper les substrats Si (3 cm x 3 cm) d’une gaufrette Si.</li>
	<li>Nettoyez les substrats Si de 3 cm x 3 cm dans un bain ultrasonique pendant 10 min dans de l’eau purifiée, suivis de l’éthanol, puis du chloroforme. Traiter le substrat Si avec un plasma O2 pendant 5 min pour enlever les matières organiques adsorbées de la surface et améliorer l’hydrophilie.</li>
	<li>Laver un bécher en téflon d’un diamètre intérieur de 7,5 cm avec de l’eau purifiée qui coule pendant 3 min.</li>
	<li>Mettez le substrat Si nettoyé dans le bécher PTFE lavé. Le substrat est incliné à un angle de 30° à l’horizontale.</li>
	<li>Verser une quantité suffisante d’eau purifiée dans le bécher en téflon jusqu’à ce que tout le substrat Si soit submergé.</li>
	<li>Sortez la solution hybride préparée du congélateur et laissez-la chauffer à température ambiante.</li>
	<li>Remuer la solution hybride à l’aide d’un mélangeur vortex à 2300 rpm pendant 15 s.</li>
	<li>Rincer une micro-seringue en verre (50 μL) 5 fois avec du chloroforme.</li>
	<li>Déposez 3 à 5 μL de la solution hybride à la surface de l’eau à l’aide de la seringue pour former une membrane lipidique hybride flottante. REMARQUE : Lorsque la solution est abandonnée, il est important de maintenir la gouttelette près (moins de 1 cm) de la surface de l’eau. Il convient également de noter qu’une membrane hybride à couche unique n’est pas visible à l’œil nu, mais la membrane hybride multicposition apparaît comme mince film de couleur bleue. Afin de transférer la membrane hybride multicque vers le substrat Si, il est important de laisser tomber la solution mixte le plus près possible du substrat Si.</li>
</ol>3. Transférer la membrane sur un substrat Si
<ol><li>Après l’évaporation du solvant organique (cela prendra moins de 2 secondes), abaissez le niveau d’eau à une vitesse de 3 mm/min en pompant l’eau à travers un tube en caoutchouc qui est entraîné par une pompe périssaliste, pour transférer la membrane hybride flottante sur le substrat Si.</li>
	<li>Une fois le processus de transfert terminé (environ 5 min), placez le substrat Si sur un essuie-glace cleanroom et laissez toute l’eau résiduelle s’évaporer. REMARQUE : L’abaissement du niveau d’eau à un taux aussi bas sert à minimiser la turbulence de l’eau et à protéger la membrane.</li>
</ol>

<ol><li>Israelachvili, J. N., Mitchell, D. J., Ninham, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theory+of+self-assembly+of+lipid+bilayers+and+vesicles%5BTitle%5D)+AND+%22Biochimica+Et+Biophysica+Acta-Biomembranes%22%5BJournal%5D)">Theory of self-assembly of lipid bilayers and vesicles.</a> Biochimica Et Biophysica Acta-Biomembranes. 470 (2), 185-201 (1977).</li>
<li>Venable, R. M., Zhang, Y., Hardy, B. J., Pastor, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+dynamics+simulations+of+a+lipid+bilayer+and+of+hexadecane%3A+an+investigation+of+membrane+fluidity%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Molecular dynamics simulations of a lipid bilayer and of hexadecane: an investigation of membrane fluidity.</a> Science. 262 (5131), 223-226 (1993).</li>
<li>Ide, T., Ichikawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+method+for+artificial+lipid-bilayer+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">A novel method for artificial lipid-bilayer formation.</a> Biosensors and Bioelectronics. 21 (4), 672-677 (2005).</li>
<li>Funakoshi, K., Suzuki, H., Takeuchi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipid+bilayer+formation+by+contacting+monolayers+in+a+microfluidic+device+for+membrane+protein+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Lipid bilayer formation by contacting monolayers in a microfluidic device for membrane protein analysis.</a> Analytical Chemistry. 78 (24), 8169-8174 (2006).</li>
<li>Kongsuphol, P., Fang, K. B., Ding, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipid+bilayer+technologies+in+ion+channel+recordings+and+their+potential+in+drug+screening+assay%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+B%3A+Chemical%22%5BJournal%5D)">Lipid bilayer technologies in ion channel recordings and their potential in drug screening assay.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 185, 530-542 (2013).</li>
<li>Demarche, S., Sugihara, K., Zambelli, T., Tiefenauer, L., Voros, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Techniques+for+recording+reconstituted+ion+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Analyst%22%5BJournal%5D)">Techniques for recording reconstituted ion channels.</a> Analyst. 136 (6), 1077-1089 (2011).</li>
<li>Sakaguchi, N., Kimura, Y., Hirano-Iwata, A., Ogino, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+Au-nanoparticle-embedded+lipid+bilayer+membranes+supported+on+solid+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Fabrication of Au-nanoparticle-embedded lipid bilayer membranes supported on solid substrates.</a> The Journal of Physical Chemistry B. 121 (17), 4474-4481 (2017).</li>
<li>Schulz, M., Olubummo, A., Binder, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beyond+the+lipid+bilayer%3A+interaction+of+polymers+and+nanoparticles+with+membranes%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">Beyond the lipid bilayer: interaction of polymers and nanoparticles with membranes.</a> Soft Matter. 8 (18), 4849-4864 (2012).</li>
<li>Wang, J., Wei, Y., Shi, X., Gao, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+entry+of+graphene+nanosheets%3A+the+role+of+thickness%2C+oxidation+and+surface+adsorption%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Cellular entry of graphene nanosheets: the role of thickness, oxidation and surface adsorption.</a> RSC Advances. 3 (36), 15776-15782 (2013).</li>
<li>Vögele, M., Köfinger, J., Hummer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+dynamics+simulations+of+carbon+nanotube+porins+in+lipid+bilayers%5BTitle%5D)+AND+%22Faraday+Discussions%22%5BJournal%5D)">Molecular dynamics simulations of carbon nanotube porins in lipid bilayers.</a> Faraday Discussions. 209, 341-358 (2018).</li>
<li>Kanomata, K., Deguchi, T., Ma, T., Haseyama, T., Miura, M., Yamaura, D., Tadaki, D., Niwano, M., Hirano-Iwata, A., Hirose, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photomodulation+of+electrical+conductivity+of+a+PCBM-doped+free-standing+lipid+bilayer+in+buffer+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Electroanalytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Photomodulation of electrical conductivity of a PCBM-doped free-standing lipid bilayer in buffer solution.</a> Journal of Electroanalytical Chemistry. 832, 55-58 (2019).</li>
<li>Barnoud, J., Rossi, G., Monticelli, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipid+Membranes+as+Solvents+for+Carbon+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Lipid Membranes as Solvents for Carbon Nanoparticles.</a> Physical Review Letters. 112, 068102(2014).</li>
<li>Dichello, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+liposomes+containing+small+gold+nanoparticles+using+electrostatic+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Preparation of liposomes containing small gold nanoparticles using electrostatic interactions.</a> European Journal of Pharmaceutical Sciences. 105, 55-63 (2017).</li>
<li>Sullivan, P., Heutz, S., Schultes, S. M., Jones, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+codeposition+on+the+performance+of+CuPc%E2%88%92C60+heterojunction+photovoltaic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Influence of codeposition on the performance of CuPc−C60 heterojunction photovoltaic devices.</a> Applied Physics Letters. 84 (7), 1210-1212 (2004).</li>
<li>Miyata, T., Kawaguchi, S., Ishii, M., Minami, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+sensitivity+chlorine+gas+sensors+using+Cu%E2%88%92phthalocyanine+thin+films%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">High sensitivity chlorine gas sensors using Cu−phthalocyanine thin films.</a> Thin Solid Films. 425 (1-2), 255-259 (2003).</li>
<li>Barrena, E., de Oteyza, D. G., Dosch, H., Wakayama, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2D+supramolecular+self-assembly+of+binary+organic+monolayers%5BTitle%5D)+AND+%22ChemPhysChem%22%5BJournal%5D)">2D supramolecular self-assembly of binary organic monolayers.</a> ChemPhysChem. 8 (13), 1915-1918 (2007).</li>
<li>Xiao, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-induced+orientation+control+of+CuPc+molecules+for+the+epitaxial+growth+of+highly+ordered+organic+crystals+on+graphene%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Surface-induced orientation control of CuPc molecules for the epitaxial growth of highly ordered organic crystals on graphene.</a> Journal of the American Chemical Society. 135 (9), 3680-3687 (2013).</li>
<li>Feng, X., Ma, T., Yamaura, D., Tadaki, D., Hirano-Iwata, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+and+characterization+of+air-stable+lipid+bilayer+membranes+incorporated+with+phthalocyanine+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry+B%22%5BJournal%5D)">Formation and characterization of air-stable lipid bilayer membranes incorporated with phthalocyanine molecules.</a> The Journal of Physical Chemistry B. 123 (30), 6515-6520 (2019).</li>
<li>Wu, Y., He, K., Ludtke, S. J., Huang, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((X-ray+diffraction+study+of+lipid+bilayer+membranes+interacting+with+amphiphilic+helical+peptides%3A+diphytanoyl+phosphatidylcholine+with+alamethicin+at+low+concentrations%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">X-ray diffraction study of lipid bilayer membranes interacting with amphiphilic helical peptides: diphytanoyl phosphatidylcholine with alamethicin at low concentrations.</a> Biophysical Journal. 68 (6), 2361-2369 (1995).</li>
<li>Zaitseva, S. V., Bettini, S., Valli, L., Kolker, A. M., Borovkov, N. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atypical+film-forming+behavior+of+soluble+tetra-3-nitro-substituted+copper+phthalocyanine%5BTitle%5D)+AND+%22ChemPhysChem%22%5BJournal%5D)">Atypical film-forming behavior of soluble tetra-3-nitro-substituted copper phthalocyanine.</a> ChemPhysChem. 20 (3), 422-428 (2019).</li>
<li>Ghani, F., Gojzewski, H., Riegler, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nucleation+and+growth+of+copper+phthalocyanine+aggregates+deposited+from+solution+on+planar+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Surface+Science%22%5BJournal%5D)">Nucleation and growth of copper phthalocyanine aggregates deposited from solution on planar surfaces.</a> Applied Surface Science. 351, 969-976 (2015).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Dans la solution précurseur de la membrane hybride, un solvant organique mixte (chloroforme et hexane) plutôt que du chloroforme pur est utilisé pour dissoudre les lipides et cupc. Si du chloroforme pur est utilisé, la densité de la solution précurseur serait plus élevée que l’eau. Par conséquent, il est fort probable que la solution coulerait au fond de l’eau plutôt que de se propager à la surface de l’eau. L’ajout d’hexane, un solvant de faible densité, à la solution précurseur, garantit que la solution flottera à la s...

En tant que cadres essentiels des membranes cellulaires, l’intérieur des cellules est séparé de l’extérieur par un système de cale lipidique. Ce système se compose de phospholipides amphiphiliques, qui sont composés de phosphore hydrophile ester « têtes » et les acides gras hydrophobes « queues ». En raison de la fluidité remarquable et la capacité d’auto-assemblage des bicouches lipidiques dans l’environnement aqueux1,2, bicouches lipidiques artificielles peuvent être formés en utilisant des méthodessimples 3,4. Divers types de protéines membranaires, telles que les canaux imitants, les récepteurs membranaires et les enzymes, ont été incorporés dans la bicouche lipidique artificielle pour imiter et étudier les fonctions des membranescellulaires 5,6. Plus récemment, les bicouches lipidiques ont été dopées de nanomatériaux (p. ex., nanoparticules métalliques, graphène et nanotubes de carbone) pour former des membranes hybridesfonctionnelles 7,8,9,10,11,12,13. Une méthode largement utilisée pour former de telles membranes hybrides implique la formation de vésicules lipidiques dopées, qui contiennent des matériaux hydrophobes tels que les nanoparticules au-nanoparticulesmodifiées 7 ou les nanotubes decarbone 11, et les vésicules qui en résultent sont ensuite fusionnées en bicouches lipidiques planaires soutenues. Toutefois, cette approche est complexe et prend beaucoup de temps, ce qui limite les utilisations potentielles de ces membranes hybrides.
Dans ce travail, les membranes lipidiques ont été dopées avec des molécules organiques pour produire des membranes lipidiques hybrides qui se sont formées à l’interface eau/air par auto-assemblage. Ce protocole comporte trois étapes : la préparation de la solution mixte, la formation d’une membrane hybride à l’interface eau/air, et le transfert de la membrane sur un substrat Si. Comparée à d’autres méthodes précédemment rapportées, la méthode décrite ici est plus simple et ne nécessite pas d’instrumentation sophistiquée. En utilisant cette méthode, des membranes lipidiques hybrides étanches à l’air avec une plus grande surface peuvent être formées en un temps plus court. Le nanomatériau utilisé dans cette étude est une molécule organique semi-supraductrice, le cuivre (II) 2,9,16,23-tetra-tert-butyl-29H,31H-phthalocyanine (CuPc), qui est largement utilisé dans un certain nombre d’applications, y compris les cellules solaires, les photodétecteurs, les capteurs de gaz et la catalyse14,15. CuPc, une petite molécule organique à structure planaire, a une forte affinité pour le duo « queues » de phospholipides à ses caractéristiques hydrophobes. D’autres groupes ont signalé que les molécules CuPc peuvent s’auto-assembler sur des surfaces à cristaux simples avec la formation de structurestrès ordonnées 16,17. Par conséquent, il est très possible que les molécules CuPc pourraient être incorporées dans les bicouches lipidiques par auto-assemblage.
Nous fournissons une description détaillée des procédures utilisées pour former des membranes et fournissons quelques suggestions pour la mise en œuvre en douceur de cette procédure. En outre, nous présentons quelques résultats presentatifs des membranes hybrides de lipide, et discutons des applications potentielles de cette méthode.

<table><tbody><tr><td>Chloroforme</td><td>Wako&nbsp ; Produits chimiques</td><td>033-08631</td><td></td></tr><tr><td>CuPc</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>423165</td><td></td></tr><tr><td>DPhPc</td><td>Avanti Polar Lipids</td><td>850356C</td><td></td></tr><tr><td>Flacons en verre avec bouchon à vis</td><td>Nichiden-Rike Glass Co., Ltd</td><td>6-29801</td><td></td></tr><tr><td>Hexane</td><td>Wako&nbsp ; Produits chimiques</td><td>084-03421</td><td></td></tr><tr><td>Filtres à membrane</td><td>Merck Millipore Ltd.</td><td></td><td></td>R8CA42836</tr><tr><td>Micro-seringue</td><td>Hamilton</td><td>80530</td><td></td></tr><tr><td>Pompe péristaltique</td><td>Tokyo Rikakikai Co., Ltd.</td><td></td><td></td>11914199</tr><tr><td>Mélangeur Vortex</td><td>Scientific Industries, Inc.</td><td>SI-0286</td><td></td></tr></tbody></table>

auto-assemblage de membranes lipidiques hybrides dopées de molécules organiques hydrophobes à l’interface eau/air

Self-Assembly of Hybrid Lipid Membranes Doped with Hydrophobic Organic Molecules at the Water/Air Interface

En raison de leurs propriétés uniques, y compris une épaisseur d’ultrathine (3-4 nm), la résistivité ultrahigh, la fluidité et la capacité d’auto-assemblage, les bicouches lipidiques peuvent être facilement fonctionnalisées et ont été utilisées dans diverses applications telles que les bio-capteurs et les bio-dispositifs. Dans cette étude, nous avons introduit une molécule organique planaire : cuivre (II) 2,9,16,23-tetra-tert-butyl-29H,31H-phthalocyanine (CuPc) pour doper les membranes lipidiques. La membrane hybride CuPc/lipide se forme à l’interface eau/air par auto-assemblage. Dans cette membrane, les molécules hydrophobes de CuPc sont situées entre les queues hydrophobes des molécules lipidiques, formant une structure de sandwich lipidique/CuPc/lipide. Fait intéressant, une bicouche lipidique hybride étanche à l’air peut être facilement formée en transférant la membrane hybride sur un substrat Si. Nous rapportons une méthode simple pour incorporer des nanomatériaux dans un système de bicouche lipidique, qui représente une nouvelle méthodologie pour la fabrication des biocapteurs et des biodevices.

La membrane telle qu’elle est formée a une couleur bleu clair uniforme en raison de la présence de molécules CuPc. La zone de la membrane colorée est normalement de plusieurs centimètres carrés. Dans la figure 1A et la figure 1B,nous montrons une image microscopique et une image au microscope à force atomique (AFM) (y compris un profil de hauteur) de la membrane lipidique hybride sur un substrat Si. Dans l’image AFM, la membrane en haut à gauche est épaisse, ave...

Nous rapportons un protocole pour produire une membrane hybride de lipide à l’interface eau/air en dopant la bicouche lipidique avec des molécules de cuivre (II) 2,9,16,23-tetra-tert-butyl-29H,31H-phthalocyanine (CuPc). La membrane lipidique hybride résultante a une structure lipidique/CuPc/lipide de sandwich. Ce protocole peut également être appliqué à la formation d’autres nanomatériaux fonctionnels.

Auto-assemblage de membranes lipidiques hybrides dopées de molécules organiques hydrophobes à l’interface eau/air

Because of their unique properties, including an ultrathin thickness (3-4 nm), ultrahigh resistivity, fluidity and self-assembly ability, lipid bilayers ...

Notre protocole démontre une méthode simple pour fabriquer la molécule organique dopé membranes lipidiques hybrides. La propriété stable en air de la membrane peut étendre l’application de la structure de la caleuse lipidique aux dispositifs à l’état solide. Nous utilisons un processus d’auto-assemblage pour former des membranes lipidiques hybrides d’une épaisseur de plusieurs nanomètres.Ce protocole est simple et facile à suivre et ne nécessite pas d’équipement compliqué. Cette méthode peut être utilisée pour fabriquer d’autres mêmes membranes lipidiques biohybrides et peut être facilement adoptée à la fois pour les capteurs et autres dispositifs de détection. Travaillant dans une boîte à gants anaérobie, dissoudre la phtalocyanine de cuivre dans le chloroforme à l’intérieur d’un flacon de verre lavé pour préparer une solution de stock de phthalocyanine de cuivre de 10 milligrammes par millilitre.Filtrer la solution à l’aide d’une membrane PTFE de 0,2 micromètre. Mélangez la solution DPHPC avec un mélangeur vortex à 2 300 RPM pendant 10 secondes. Rincez ensuite une micro-seringue en verre avec du chloroforme cinq fois et utilisez-la pour transférer 200 microlitres de la solution d

self-assembly-hybrid-lipid-membranes-doped-with-hydrophobic-organic

Research

Recherche

JoVE Journal

Chemistry

Chimie

Bicouches lipidiques supportées et des particules de la membrane sont des systèmes physiques avantageuses qui peuvent rapprocher les propriétés des membranes des cellules et être incorporés dans une variété de stratégies d'analyse. Nous démontrons ici un procédé pour préparer des microréseaux composées de bicouches lipidiques supportées revêtu de SiO 2, des perles ou des particules des vésicules de phospholipides membranaires naturelles.

Formation de biomembrane puces à ADN avec une méthode Assemblée basée à raclette

Nous présentons un protocole expérimental pour former une bicouche lipidique supporté sur des substrats solides, sans utiliser des vésicules lipidiques. Nous démontrons un procédé en une étape pour former une bicouche lipidique de dioxyde de silicium et l'or ainsi que des membranes supportées par domaine enrichi en cholestérol pour diverses applications biologiques.

Biomembrane Fabrication par le solvant assistée bicouche lipidique (SALB) Méthode

Nous rapportons une application intelligente des nanotubes de carbone pour la stabilisation cinétique des particules lipidiques qui contiennent des nanostructures auto-assemblées dans leurs noyaux. La préparation de particules lipidiques nécessite des concentrations plutôt faibles de nanotubes de carbone, ce qui permet leur utilisation dans des applications biomédicales telles que l’administration de médicaments.

Préparation Facile d&#39;intérieur auto-assemblées particules lipides stabilisés par des nanotubes de carbone

Nous démontrons un système stockable, transportable lipidique formation bicouche. Une membrane lipidique à deux couches peut être formée à l'intérieur de 1 heure avec un taux de succès supérieur à 80% lors d'un précurseur de membrane congelée est ramené à température ambiante. Ce système permettra de réduire les processus laborieux et expertise associés aux canaux ioniques.

Formation automatisée Lipid bicouche Membrane Utilisation d&#39;un Thin Film Polydiméthylsiloxane

Nous fournissons un protocole pour in vitro tests d’auto-organisation de l’esprit et le mien sur une double couche lipidique pris en charge dans une chambre ouverte. En outre, nous décrivons comment placer le dosage microcompartments PDMS revêtu de lipides à reproduire in vivo des conditions de confinement de la réaction.

In Vitro Reconstitution d’auto-organisationnelle profils protéiques sur bicouches lipidiques pris en charge

Ce protocole détaille l’utilisation d’un système de chauffage à température contrôlée par rétroaction pour promouvoir l’assemblage de monocouche lipidique et la formation de bicouches d’interface de gouttelettes pour les lipides avec des températures de fusion élevées, ainsi que des mesures de capacité pour caractériser les changements induits par la température dans la membrane.

Ensemble à température contrôlée et caractérisation d’une bicouche d’interface de gouttelettes

Ce protocole décrit la formation de cellules imitant les vésicules unilipidiques et multilipidiques, les bicouches lipidiques soutenues et les bicouches lipidiques en suspension. Ces modèles in vitro peuvent être adaptés pour incorporer une variété de types de lipides et peuvent être utilisés pour étudier diverses interactions entre molécules et macromolécules.

Assemblage de modèles de bicouches lipidiques supportées et suspendues imitant des cellules pour l’étude des interactions moléculaires

Ici, un protocole pour effectuer et analyser la liaison, la mobilité et l’assemblage de molécules uniques sur des membranes lipidiques artificielles encombrées à l’aide de la microscopie à fluorescence interne totale à molécule unique (smTIRF) est présenté.

Diffusion et assemblage d’une molécule unique sur des membranes lipidiques encombrées de polymères

Le présent protocole décrit l’assemblage de liposomes assisté par octanol (OLA), une technique microfluidique pour générer des liposomes biocompatibles. OLA produit des liposomes monodispersés de la taille d’un micron avec une encapsulation efficace, permettant une expérimentation immédiate sur puce. Ce protocole devrait être particulièrement adapté à la biologie synthétique et à la recherche sur les cellules synthétiques.

Ensemble liposome assisté par octanol sur puce pour la bio-ingénierie

La diversité des lipides membranaires dans leur structure et leur composition est un contributeur important aux processus cellulaires et peut être un marqueur de maladie. Les simulations de dynamique moléculaire nous permettent d’étudier les membranes et leurs interactions avec les biomolécules à une résolution atomistique. Ici, nous fournissons un protocole pour construire, exécuter et analyser des systèmes membranaires complexes.

Modélisation membranaire réaliste à l’aide de mélanges lipidiques complexes dans des études de simulation

Découvrez l'auto-assemblage de membranes lipidiques hybrides dopées au phthalocyanine de cuivre à l'interface eau/air. Cette méthode simple permet de créer des membranes stables pour des applications en dispositifs à l'état solide et capteurs.

Auto-assemblage de membranes lipidiques hybrides dopées de molécules organiques hydrophobes à l’interface eau/air

Explorer plus de vidéos