УДК
576:532.59
Результаты экспериментального
изучения поверхностных
свойств липидных монослоев – моделей биологических мембран
К.
Д. Казаринов 1, А. С. Титов 2, В. С. Малинин 1,
С. В. Титов 1
1 Фрязинский филиал Института
радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, 141120, Московская
область, Фрязино, пл. академика Введенского, 1
2 Московский физико-технический инстиитут
(ГУ), 141701, Московская облаcть, г.
Долгопрудный, Институтский пер., 9
Статья поступила в редакцию 12 февраля
2019 г.
Аннотация. В данной статье представленны
результаты экспериментальной работы по развитию метода изучения
поверхностных свойств липидных монослоев. Метод основан на регистрации длины волны
и затухания поверхностных акустических волн, что позволяет определять как поверхностное
натяжение, так и поверхностную вязкость монослоя. Капиллярная волна выступает в
качестве измерительного зонда для определения свойств монослоев. Измерения на монослоях L-α-лецитина показывают, что разработанный
метод является эффективным инструментом для исследования поверхностных свойств
липидных монослоев в условиях микроволнового облучения. Этот подход позволяет исследовать характерные особенности
структуры и функционирования биомембран при различных патологических
состояниях, тем самым предоставляя дополнительную возможность для
своевременного получения диагностических данных и облегчая выявление многих
заболеваний на ранних стадиях развития.
Ключевые слова: метод генерации
капиллярных волн, поверхностные свойства липидных монослоев, легочный
сурфактант, модели биологических мембран, длина волны и затухание поверхностных
волн, микроволновое облучение.
Abstract. Experimental work on a novel
method for the study of the surface properties of lipid monolayers is reported,
based on recording the wavelength and attenuation of surface acoustic waves so
permitting the determination of both the surface tension and surface viscosity
of a monolayer. The capillary wave acts as a measuring probe for determining
monolayer properties. Measurements on L-α-lecithin monolayers indicate that the
acoustic wave method is an effective tool for investigating surface properties
of lipid monolayers exposed to microwaves. Knowledge of the surface properties
of lipid monolayers also allows the determination of their energetic and
mechanical parameters and also the area of single molecules bounding a
monolayer. These parameters are important for understanding the structure and
function of lipid bilayers in biological entities allowing investigation of
both the characteristic features of the structure and the functioning of
biomembranes under various pathological conditions thereby yielding an
additional option for rapidly obtaining diagnostic data so facilitating the
identification of many diseases in their early stages. Capillary wave recording
has been used in a series of experiments and preliminary results of these indicate
a decrease in the surface tension of the sample by an average of 5% over the
entire range of lipid concentrations.
Key words:
capillary wave
generation method, surface properties of lipid monolayers, pulmonary
surfactant, models of biological membranes, wavelength and attenuation of
surface waves,
microwave irradiation.
Для цитирования:
К. Д. Казаринов А. С.
Титов, В. С. Малинин, С. В. Титов. Результаты экспериментального изучения поверхностных свойств липидных монослоев – моделей биологических мембран. Журнал радиоэлектроники
[электронный журнал]. 2019. № 2. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/feb19/10/text.pdf
DOI 10.30898/1684-1719.2019.2.10