تتكيف تناحى الغشاء الخاص بالخلايا والأماكن الداخلية للخلية باستمرار لتتيح للخلايا أداء وظائف حيوية حاسمة، من تقسيم الخلية إلى تحريك الإشارات. يصعب فهم كيف يؤثر تشكيل الغشاء على هذه العمليات في الحياة الواقعية بسبب تعقيد الغشاء والأوقات القصيرة والأحجام الصغيرة المشاركة. على النقيض، توفر غشاء الأطعمة المصنوعة في المختبر بتناحى مصنوعة منصة متنوعة لهذا التحقيق والتطبيقات على الاستشعار الحيوي والحساب الحيوي. ومع ذلك، ما يزال يفتقد الطريقة العامة لتصنيع غشاء الأطعمة الشبه المنشطة مع تناحى محددة ودقة مرتفعة في الموقع. هنا، نقدم استراتيجية تتخطى هذه التحديات وتحقيق غشاء الأطعمة مع شكل مصمم بالإضافة إلى الطباعة الثلاثية الأبعاد والطباعة بالنسخ والحفر لإنشاء أطر القوالب مع أي بعد تفضيلي ودقة مرتفعة في الموقع. يتميز الغشاء الشبه المنشطة الناتجة بالتحديد بالتماثل، السطح السائل، وقدرتها على تشكيل نطاقات أطعمة كيميائية متميزة. وهذه الخصائص هي أساسية لفهم العمليات المعتمدة على التناحى وتطوير واجهات برمجية للخلايا الحية والهياكل النانوية.
The membrane curvature of cells and intracellular compartments continuously adapts to enable cells to perform vital functions, from cell division to signal trafficking. Understanding how membrane geometry affects these processes in vivo is challenging because of the membrane complexity as well as the short time and small length scales involved. By contrast, in vitro model membranes with engineered curvature provide a versatile platform for this investigation and applications to biosensing and biocomputing. However, a general route to the fabrication of lipid membranes with prescribed curvature and high spatial resolution is still missing. Here, we present a strategy that overcomes these challenges and achieve lipid membranes with designed shape by combining 3D micro-printing and replica-molding lithography to create scaffolds with virtually any geometry and high spatial resolution. The resulting supported lipid membranes are homogeneous, fluid, and can form chemically distinct lipid domains. These features are essential for understanding curvature-dependent cellular processes and developing programmable bio-interfaces for living cells and nanostructures.
Critical lateral pressure for a pore formation and phase diagram of porous membrane are derived analytically as functions of the microscopic parameters of the lipid chains. The derivation exploits path-integral calculation of the free energy of the e
When a ligand that is bound to an integral membrane receptor is pulled, the membrane and the underlying cytoskeleton can deform before either the membrane delaminates from the cytoskeleton or the ligand detaches from the receptor. If the membrane del
Lipid membranes form the barrier between the inside and outside of cells and many of their subcompartments. As such, they bind to a wide variety of nano- and micrometer sized objects and, in the presence of strong adhesive forces, strongly deform and
We have studied the collective short wavelength dynamics in deuterated DMPC bilayers by inelastic neutron scattering. The corresponding dispersion relation $hbaromega$(Q) is presented for the gel and fluid phase of this model system. The temperature
Supported lipid bilayers have been studied intensively over the past two decades. In this work, we study the diffusion of single gold nanoparticles (GNPs) with diameter of 20 nm attached to GM1 ganglioside or DOPE lipids at different concentrations i