Preparazione e caratterizzazione di membrane lipidiche

Abstract

Le membrane cellulari separano l’ambiente intra- ed extracellulare e sono costituite principalmente da un doppio strato fosfolipidico, la cui composizione e organizzazione ne determinano le proprietà e il funzionamento. Per studiare le interazioni tra membrane e agenti esogeni, quali macromolecole e nanoparticelle, vengono utilizzati sistemi modello biomimetici. In questo lavoro sono state studiate vescicole unilamellari giganti (GUV) di DOPC e DPPC e GUV di DOPC in presenza di nanoparticelle d’oro anfifiliche. Le vescicole sono state caratterizzate mediante microscopia confocale con acquisizione iperspettrale, utilizzando il Laurdan come sonda fluorescente, e mediante analisi dei loro diametri. Il confronto tra DOPC e DPPC ha evidenziato una diversa risposta spettrale, associata al differente grado di idratazione delle membrane. In presenza delle nanoparticelle è stata osservata una variazione dello spettro di emissione del Laurdan, indicativi di una modifica dell’ambiente locale della membrana, accompagnata da una lieve riduzione delle dimensioni delle GUV. Nel complesso, i risultati mostrano come i sistemi GUV costituiscano un modello utile per studiare l’influenza delle nanoparticelle sulle proprietà delle membrane lipidiche.

Cellular membranes separate the intra- and extracellular environments and are mainly composed of a phospholipid bilayer, whose composition and organization determine their properties and function. Biomimetic model systems are used to investigate the interactions between membranes and exogenous agents, such as macromolecules and nanoparticles. In this work, giant unilamellar vesicles (GUVs) composed of DOPC and DPPC, as well as DOPC GUVs in the presence of amphiphilic gold nanoparticles, were investigated. The vesicles were characterized by confocal microscopy with hyperspectral acquisition, using Laurdan as a fluorescent probe, and by analysis of their diameters. The comparison between DOPC and DPPC revealed a different spectral response, associated with the different degree of membrane hydration. In the presence of nanoparticles, a variation of the Laurdan emission spectrum was observed, indicating a modification of the local membrane environment, together with a slight reduction in GUV size. Overall, the results demonstrate that GUVs are useful model systems for studying the influence of nanoparticles on the properties of lipid membranes.