The investigations of lipid monolayers mimicking biological membranes

Celem pracy było zbadanie wpływu desmosterolu na monowarstwy lipidowe imitujące naturalne membrany, zbadanie możliwości zastępowania cholesterolu jego prekursorem w błonach biologicznych, a także dokonanie analizy wpływu struktury grupy hydrofilowej, na właściwości filmów dwuskładnikowych. Badaniom poddano układy złożone z desmosterolu i fosfolipidów wchodzących w skład błony ludzkich erytrocytów, takich jak: fosfatydylocholina, sfingomielina, fosfatydyloetanoloamina oraz fosfatydyloseryna. Analizy właściwości monowarstw dokonano w oparciu o izotermy ciśnienia powierzchniowego w funkcji powierzchni przypadającej na cząsteczkę, parametry obliczone na podstawie zarejestrowanych krzywych oraz obrazy otrzymane techniką mikroskopii kąta Brewstera. Badania wykazały, iż desmosterol posiada słabsze właściwości kondensujące, porządkujące oraz domenotwórcze w stosunku do cholesterolu, a stopniowe zastępowanie cholesterolu jego prekursorem prowadzi do znaczących zmian w organizacji błon lipidowych i jedynie niewielki dodatek desmosterolu nie powoduje zmian właściwości układu. Ponadto wykazano, iż efekt kondensujący i porządkujący desmosterolu jest uzależniony od struktury grup hydrofilowych cząsteczek fosfolipidów.The analysis of the interactions between desmosterol and membrane lipids were performed in order to compare the effect of cholesterol and its precursor in a model membranes and to investigate the influence of lipid hydrophilic group structure on membrane properties. The investigations were performed for desmosterol and phospholipids present in human erythrocyte membrane: sphingomyelin, phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine and phosphatidylserine. From the Langmuir monolayers technique the surface pressure – area isotherms were obtained and then the excess area of mixing values and the compression modulus values were estimated. This analysis was completed by application of Brewster Angle Microscopy to describe the morphology of the investigated films. The obtained results provide that desmosterol causes lower contraction of the area, weaker ordering effect and is lower domains promoting than cholesterol. Moreover, the gradual replacement of cholesterol by desmosterol causes changes in properties of investigated monolayers. It was also found that condensing and ordering effect of desmosterol depends on the hydrophilic groups structure of phospholipid molecules