Membranele lichide se îndoaie de 100 de ori mai ușor decât membranele celulare
Cercetătorii au măsurat pentru prima dată modul în care o membrană formată în întregime din lichid se deformează și fluctuează, deschizând o fereastră către un regim fizic intermediar între interfețele lichide și membranele elastice. Studiul, publicat în Physical Review Letters, a fost condus de o echipă multiinstituțională de la Universitatea Osaka.
Punctul de plecare al investigației îl reprezintă veziculele formate prin amestecarea în apă a doi copolimeri bloc încărcați opus, fiecare compus dintr-un segment încărcat și unul neutru. În aceste structuri, membrana este alcătuită dintr-un coacervat, astfel încât ansamblul păstrează forma unei membrane, deși interiorul rămâne asemănător unui lichid. Coacervatele — picături care apar atunci când molecule cu sarcini opuse se întâlnesc în apă — atrag atenția ca modele pentru compartimentele fără membrană din interiorul celulelor și pentru „protocelulele” ipotetice, formele primitive care ar fi putut preceda celulele moderne. Celulele actuale sunt însă delimitate de membrane lipidice, al căror comportament este dictat de elasticitatea de îndoire.
Pentru a urmări mișcarea acestor membrane, echipa a apelat la spectroscopia de spin neutronic cu ecou, o tehnică ce înregistrează fluctuațiile spontane ale structurilor la scări de nanometri și nanosecunde.
„Am constatat că membrana lichidă a putut să se îndoaie de 100 de ori mai ușor decât membranele lipidice”, a declarat Rintaro Takahashi, autorul principal al studiului. „Am determinat, de asemenea, că procesele care generează elasticitatea de îndoire erau diferite. Forța de refacere după deformarea prin îndoire a membranei lichide avea origine entropică, spre deosebire de procesele dirijate entalpic ale membranelor lipidice.”
Rezultatele conturează comportamentul unei membrane alcătuite din lichid, un regim aflat la mijloc între interfețele lichide și membranele elastice. Concluziile ar putea ajuta cercetătorii să înțeleagă cum se comportă compartimentele pe bază de lichid — inclusiv cele propuse drept protocelule — atunci când capătă forme asemănătoare membranelor.
