ogyan épül fel a sejtmembrán? Egyszerű modellek felépítése és vizsgálata
Foszfolipid kettősréteg a sejtben
Foszfolipid kettősréteg felhasználása Liposzóma:gyógyszerek bejuttatása a szervezetbe (pl.: rák kezelése) Kettősréteg: bioszenzorokban (pl.: molekulakimutatás vérből)
Mit vizsgáltunk? Vezikula, liposzóma Monoréteg Kettősréteg
Kísérleteink, méréseink 1.Liposzómakészítés (preparálás) 2.Liposzóma jellemzése: fényszórás, elektronmikroszkóp 3.Tiszta DPPC és koleszterin tartalmú liposzómák infravörös színképének felvétele különböző hőmérsékleten 4.Monoréteg készítése, izotermák és infravörös színképek felvétele 5. Kettősréteg készítése két monoréteg hordozóra való felvitelével
1. Liposzómakészítés (preparálás)
DSPC DPPC N + N + P P disztearoil-foszfatidilkolin dipalmitoil-foszfatidilkolin
10 m/m%-os vizes DPPC-oldat készítése (analitikai mérleg, automata pipetta) őtorna: - Vortex: összeráz 10-szer - hűtés: folyékony N 2 - fűtés: fűthető mágneses keverő
megfelelő méretű vezikulák kialakítása extrudálással (előtte 10-szeres higítás) 10 baron 5-ször átnyomjuk 1. 200nm-es szűrőn 2. 100nm-es szűrőn
2. Liposzóma jellemzése: fényszórás, elektronmikroszkóp
Dinamikus fényszórásmérés előtte 50-szeres higítás Mérési elv: eltérő méretű részecskék eltérően szórják a fényt Tapasztalat: kis részecskeátmérő, szűk méreteloszlás Következtetés: sikeres extrudálás
Részecskeszám (%) 100 nm-es szűrőn extrudált liposzómák méreteloszlása (fényszórásgörbe) 25 20 15 10 5 0 0.1 1 10 100 1000 10000 Méret / nm
Elektronmikroszkóp DPPC-oldat negatív festése uranilacetátban (rézrostély)
200 nm-es szűrőn extrudált
100 nm-es szűrőn extrudált
3.Tiszta DPPC és koleszterin tartalmú liposzómák infravörös színképének felvétele különböző hőmérsékleten
Abszorbancia Abszorbancia Tiszta DPPC rezgési spektruma C 2 vegyérték rezgési tartomány C 2 antiszimmetrikus nyújtási rezgés Koleszterintartalmú liposzóma rezgési spektruma C 2 vegyérték rezgési tartomány C 2 antiszimmetrikus nyújtási rezgés 0.25 0.05 0.20 0.15 0.00 0.10 0.05 0.00-0.05 3050 3000 2950 2900 2850 2800 2750 ullámszám (cm -1 ) 3050 3000 2950 2900 2850 2800 2750 ullámszám (cm -1 )
Koleszterin Más szerkezet más tulajdonságok (pl.: eltérő hőmérsékleten) 3 C C 3 C 3 C 3 C 3
ullámszám (cm -1 ) Gauche Konformáció R C 2 antiszimmetrikus rezgésre jellemző hullámszám 2853 Tiszta DPPC DPPC+30% koleszterin R R R 2852 2851 2850 Transz Konformáció R R R R 2849 2848 20 25 30 35 40 45 50 õmérséklet ( C)
Miért jó ez? Kozmetikumok, gyógyszerek nincs hirtelen szerkezeti változás negatív következmények kiküszöbölése
4. Monoréteg előállítása, izotermák és infravörös színképek felvétele
Előállítás menete Langmuir filmmérleg Kádba víz, rajta CCl 3 -ban oldott DSPC/DPPC-t Gátak összezárása közben Wilhelmy-lemezzel oldalnyomásmérés
ldalnyomás (mn/m) ldalnyomás (mn/m) N + DSPC P DPPC N + P 50 40 30 5 20 10 0 0 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Molekulára jutó terület (Å 2 ) 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Molekulára jutó terület (Å 2 ) Kis szerkezeti különbség nagy különbség az izotermák között
Abszorbancia DSPC monoréteg rezgési spektruma C 2 vegyérték rezgési tartomány 0.00 C 2 antiszimmetrikus nyújtási rezgés -0.01 2800 3000 ullámszám (cm -1 )
ullámszám (cm -1 ) Abszorbancia R 0.00 R R R -0.01 Gauche Konformáció (~2852-53cm -1 ) 2800 3000 ullámszám (cm -1 ) 2853 C2 antiszimmetrikus rezgésre jellemző hullámszám R 2852 2851 R R R Transz Konformáció (2849-50cm -1 ) 2850 2849 0 20 40 DSPC oldat térfogata ( l)
5. Kettősréteg készítése két monoréteg hordozóra való felvitelével
Foszfolipid vízfelszínre való felvitele, majd a vízbe merített szubsztrátra átvitele (itt: kvarcprizma) Langmuir-Blodgett-módszer 2. monoréteg elkészítése, hordozós monorétegre felvitele Langmuir-Schaefer-módszer
Langmuir-Blodgettmódszer Langmuir-Schaefermódszer
Köszönettel tartozunk: Lendvayné Győrik Gabriella Keszthelyi Tamás Mihály Judith Berényi Szilvia Szabó László Drotár Eszter
Készítette Dénes Márk Justin Viola Napsugár Szent Margit Gimnázium, Budapest Kazinczy Ferenc Gimnázium, Győr 195695denesmark@g mail.com napsigirl@gmail.com Maklári Judit Nagy-Pál Petra Bessenyei György Gimnázium, Kisvárda Teleki Blanka Gimnázium, Székesfehérvár judit.maklari@freemail.hu npp2@freemail.hu