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Study on the mechanism of lipid raft formation using Marangoni convection

利用马兰戈尼对流研究脂筏形成机制

基本信息

批准号：
22H02041
负责人：
矢野陽子
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Kindai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02041/
关键词：
ラフトモデルマランゴニ対流脂質膜 X線散乱

项目摘要

本研究では、独自に開発した迅速X線反射率法をもちいて、流動場を作用した脂質膜の中でドメイン構造が形成される過程を観測することによって、脂質ラフトの形成メカニズムを明らかにする。具体的には、水面上に形成された多成分脂質単分子膜にパルス状のマランゴニ対流を作用して攪乱させた後、膜内相分離が起こる過程を放射光源をもちいたX線表面散乱によって追跡する。初年度にあたる2022年度は以下のような計画であった。(1)既成の多目的型LB膜作成装置とブリュースター角顕微鏡（BAM）を導入しマランゴニ対流発生システムを付加する。→　Biolin Scientific社製KSVNIMA MicroBAMを購入した。まず、標準試料を使って装置の性能評価を行った後、マランゴニ対流発生システムを組み込んだところ、マランゴニ対流によって脂質膜が動く様子が観測された。(2)SPring-8においてパルス流れの発生をトリガーとする時分割GIXD測定システムを立ち上げる。→　GIXD測定によって、リン脂質膜の面内秩序構造の観測に成功した。(3)2種類のリン脂質/コレステロール混合系の相挙動をBAMにより観測する。任意の温度と膜組成について網羅的な観測を行い、X線表面散乱で観測する三成分混合膜の組成を決定する。→　BAMについては、まだ装置の性能評価段階につき、多成分の観測は行っていない。(4)(3)の試料について、マランゴニ対流による表面張力の自発振動を観測し、パルス流の周期や流速について検討する。→　2種類のリン脂質/コレステロール混合系について網羅的に表面張力の自発振動測定を行い、膜弾性率と振動の振幅の関係を考察した。

This study has developed a rapid X-ray reflectance method to detect the formation of lipid membrane structure under the action of flow field. Specifically, the formation of multi-component lipid molecular membranes on the water surface is a process of phase separation and X-ray surface scattering after the formation of multi-component lipid molecular membranes. The first year of 2022 is the following year. (1)The multi-purpose LB film manufacturing device is introduced into the optical microscope (BAM) to enhance the flow rate generation system.→ KSVNIMA MicroBAM by Biolin Scientific After the performance evaluation of the test device with standard test samples, the test results of the lipid membrane were obtained. (2)SPring-8 is a time-division GIXD measurement system.→ GIXD measurement of lipid membrane in-plane order structure (3)2 The interaction of lipid/lipid mixtures and BAM measurements The composition of the three-component mixed film is determined by the measurement of the temperature and film composition, and the measurement of the X-ray surface scattering.→ BAM test, device performance evaluation, stage test, multi-component test (4)(3) The sample temperature, temperature, flow rate, surface tension, spontaneous vibration, flow rate, cycle and flow rate are measured.→ 2. Investigation of the relationship between lipid/lipid mixture system, surface tension and spontaneous vibration measurement, membrane properties and vibration amplitude