摘要

几十年来，人们一直认为脂质中的静电长程（微米距离）排斥 由于从水环境中筛选，双层可以忽略不计。 这个概念，主要来源于 理论计算，被生物物理学界广泛接受。 这里我们介绍实验 证据表明在带电和中性脂双层中域-域静电排斥 在微米范围内调节脂质域的扩散、平面内结构和合并。 一切 对脂质单层和双层进行了实验，并且在 与单层相比，双层中发现的结果使我们提出域间排斥发生 主要在膜平面内。 最后，我们的结果表明静电相互作用 插入细胞膜的物种之间是不可忽略的，不仅在纳米级而且在 更大的距离，暗示了另一种调节膜特性的方式。

一、简介

生物膜是开放而复杂的系统，由于 到他们的动态组成，理解原理 该规则横向组织及其与其职能的关系构成了一项具有挑战性的任务。 然而，随着穆勒及其同事的革命性工作创造了"黑色 脂质膜"和班汉姆发现脂质体 等人，脂质双层特性的研究在 指数率，以及许多其他领域已经开发 来自这些模型膜的应用。1-3 其中之一 膜的研究最多的方面是脂质的形成 域作为脂质相分离的结果。 重要性 这些异质性在于这些类型的 细胞膜中的结构与蛋白质有关 分选、4–6 膜交通、7 离子通道调节、8 和 信号 9,10 以及其他细胞功能。

脂质膜中分离相的观察是 首次在空气-水界面的朗缪尔单层中使用荧光探针进行描述，该探针对一个分子具有更高的亲和力 11 在某些条件下，这些 薄膜呈现出具有热力学或 亚稳态（动力学捕获）稳定性。 领导的力量 已经研究了膜的特定模式 分析由域形成的结构化晶格，以及 今天我们能够预测甚至调整膜结构 通过改变不同的参数，如脂质成分，12-17 水溶液的组成，18,19 成核，12,20-23 线性反应物的存在，24,25 等。

而在单层中，图案形成和调制介观相被解释为线张力和长程静电相互作用之间竞争的产物 由于相之间的偶极排斥，双层中的 26-29， 许多研究人员声称这些相互作用仅在纳米尺度上很重要，因为膜浸入 水性环境，离子屏蔽降低了偶极 相互作用长度尺度。 在处理这个问题的一些作品中 问题，理论计算已经发展30-32，而在 27,33–37 尽管如此， 是缺乏支持这些陈述的实验证据。 它 必须记住，单层和双层都代表 非常有趣的静电系统，因为它们是介电常数变化的准二维排列 从大约 2（烃链）到 80（大量水）在一个 纳米尺寸的区域。 因此，问题是什么 静电在这些系统中扮演的角色具有挑战性，因此在这项工作中我们使用了一组实验方法 目的是评估领域间的相互作用 双层。 为此，我们使用了独立的平面脂质 双层，蒙塔尔和穆勒薄膜的一个版本 来自单层，38,39，非常适合研究 膜组织和动力学，因为它们能够通过直接显微镜观察进行实时多域和多双层成像。 另外，为了比较结果 从双层获得，我们也使用了朗缪尔单层 作为参考模型，因为它们是经过充分研究的系统 已经描述了哪些域交互。 26-29

我们已经分析了布朗运动、位置波动以及中性和带电域的合并。 脂质膜。 选定的脂质成分是规范筏 混合物。 我们的发现非常有说服力，并提供了新的启示 关于膜内相互作用，扩大理解 复杂的双层行为。

微尺度区域内静电相互作用力动态调节和脂质双分子层的分布——摘要、简介

微尺度区域内静电相互作用力动态调节和脂质双分子层的分布——实验材料和方法

微尺度区域内静电相互作用力动态调节和脂质双分子层的分布——结果和讨论

微尺度区域内静电相互作用力动态调节和脂质双分子层的分布——结论、致谢！