Herstellung porenüberspannender Lipidmembranen und deren Charakterisierung mittels Rasterkraftmikroskopie

Porenüberspannende Modellmembranen wurden als neues Modellsystem für biologische Lipidmembranen entwickelt. Sie verknüpfen die Stabilität von festkörperunterstützten Membranen mit der Möglichkeit für den Einbau integraler Proteine und der Untersuchung transmembraner Transportprozesse. Poröse Oberflächen wurden durch elektrochemische Anodisierung von Aluminium in Oxalsäure mit 50 nm Durchmesser und einer Tiefe von ca. 6 µm hergestellt. Der Flächenanteil der Poren an der Oberfläche betrug 30 - 50 %. Dies gelang durch die elektrostatisch getriebene Fusion von großen, unilamellaren Vesikeln (LUVs). Dazu wurde die poröse Aluminatoberfläche mit Gold und einer Monoschicht aus 3-Mercaptopropionsäure funktionalisiert. So entstand bei pH = 8,6 eine negativ geladene Oberfläche. LUVs des synthetischen, positiv geladenen Lipids N,N-dimethyl-N,N-dioctadecyl-ammoniumbromid (DODAB) spreiteten durch Inkubation bei T = 55 °C auf der negativ funktionalisierten Oberfläche teilweise zu Membranen, die anschließend mit dem Rasterkraftmikroskop (SFM) nachgewiesen wurden. Die Membranen überspannten mehr als 90 % der Poren und konnten im Porenbereich durch die SFM-Spitze elastisch und reversibel deformiert werden