Презентация на тему Модели биомембран

фосфолипидов

(2)
3 - Тефлоновый стаканчик с отверстием (4)
4 - БЛМ
5

и 6 - неполяризующиеся электроды

Установка для изучения электрических свойств бислойной липидной мембраны (БЛМ)

Стадии приготовления БЛМ.

С помощью капилляра в отверстие вводят маленькую каплю раствора фосфолипида в жидком углеводороде, гептане или гексане (А).

Молекулы фосфолипидов собираются на поверхности капли таким образом, что полярные головки молекул обращены в водную среду, а гидрофобные хвосты
- внутрь капли (Б).
Постепенно растворитель уходит из капли и улетучивается, а капля превращается в липидную пленку (БЛМ) (С и D).

20% of
cholesterol
+ UV
control
При потенциалах, ниже порогового значения j*,

зависимость между током и разностью потенциалов на мембране – линейная. При потенциалах выше j* ток начинает расти. Процесс прогрессирует во времени и, если не сбросить потенциал, заканчивается механическим разрушением мембраны.
Такое явление называется электрическим пробоем мембраны. Потенциал j*называется потенциалом пробоя и может служить количественной характеристикой электрической прочности мембран.

1.2
DpH = 3.2
Измерение потенциала, генерируемого мембраной в результате диффузии

ионов в присутствии переносчика протонов ClCCP (слева). Запись изменения потенциала (справа) . После добавления ClCCP с одной стороны мембраны добавляли кислоту для создания разности рН (DpH).

Потенциал пробоя

j (mV)

известный — ВАЛИНОМИЦИН
Валиномицин за 1 секунду переносит через мембрану

100 000 ионов калия.

биоорганической химии,
ул. Академика Волгина.

самосборка мембран и замыкание мембран
с образованием липидных пузырьков,

называемых липосомами.

На каф. биофизики РГМУ в 1970-80-ые
с липосомами работал аспирант и
впоследствие преподаватель
Анатолий Деев.

генетического материала через гематоэнцефалический барьер являются липосомы.
Чехонин Владимир Павлович

Заведующий кафедрой медицинских нанобиотехнологий РГМУ. Руководитель Отдела медицинских нанобиотехнологий РГМУ.

Современные методы позволяют приготовить липосомы, модифицированные инертными гидрофильными полимерами, образующим экранирующую «щетину» из цепочек полимера длиной 10-20 нм. Чаще всего в этом качестве используется полиэтиленгликоль (ПЭГ) с молекулярной массой около 2000 Да. Такие ПЭГилированные липосомы становятся «невидимками» (stealth-liposomes) для ретикулоэндотелиальной системы млекопитающих; они в гораздо меньшей степени, чем неПЭГилированные липосомы, подвергаются опсонизации, хуже распознаются макрофагами печени и селезенки и поэтому дольше циркулируют в кровотоке (период полувыведения составляет 15 и более часов).

В наших экспериментах с липосомами в качестве векторных молекул

применялись моноклональные антитела к нейроспецифическим белкам (GFAP GFAP , MBP, NSE). Эти эксперименты проводились с ПЭГилированными иммунолипосомами, в которых с одним наноконтейнером размером 70-120 нм было конъюгировано примерно 90 молекул моноклональных антител. Факт связывания липосом с клетками определялся по появлению специфического красного свечения, обусловленного липидным флюоресцентным индикатором Dil, введенным в состав липосомных мембран. Это свечение появлялось уже при минимальной применявшейся дозе липосом и при самой короткой их инкубации с клеточной культурой, что доказывало адекватность векторной функции приготовленных наноконструкций по их связыванию с антигенами определённых клеток нервной ткани.

Визуализация шванновских клеток с помощью векторных липосом. В. —Dil-ПЭГилированные иммунолипосомы с антителами кклеткам внутри. D —неспецифические иммунолипосомы ×400.

клеток глиомы С6.
A - Биотинилированные anti-E2 Cx43 антитела +

липосомы со стрептавидином.

Интенсивная красная флюоресценция Сх43-положительных клеток глиомы С6 свидетельствовала о селективной адгезии векторных липосом со SAv и Dil на мембранах этих клеток. Подсчёт клеток с флюоресценцией Dil и сравнение их с общим количеством клеток, оцененных по флюоресценции CFDA SE, показал, что в среднем 10% клеток С6-глиомы в опытных лунках связывали липосомы, и, следовательно, являлись Сх43-положительными.
(Актовая речь в РГМУ им. Н.И.Пирогова
академика РАМН В.П.Чехонина
«Достижения молекулярной и клеточной нейробиологии и роль медицинских биотехнологий в ее развитии», 2010)

десятилетия, позволили разработать многочисленные инновационные подходы к адресной доставке

лекарственных средств в ЦНС. Некоторые из них имеют хорошие клинические перспективы.

Наиболее перспективным в этом плане представляется создание наноконтейнерных систем, конъюгированных с иммунохимическими, биохимическими и/или другими молекулярно-биологическими векторами. И в этом аспекте клиническая апробация систем визуализации периглиомного пространства при мультиформных глиобластомах с помощью наночастиц на основе антител к GFAP GFAP и антител к экстраклеточному фрагменту Сх43 —
вопрос уже сегодняшнего дня.