Auswirkungen eines inneren Polymerskeletts auf liposomale Membranen

Die hydrophilen Monomere N-Isopropylacrylamid (NIPAM) bzw. 4-Hydroxy-propylmethacrylat werden mit dem Vernetzer Tetraethylenglycoldimethacrylat (TEGDM) in künstliche Membranvesikel aus Phospholipid-Doppelschichten (Liposo-men) eingeschlossen. In die liposomale Membran sind 2 mol eines reaktiven An-kermonomers eingearbeitet (1,2-Distearyl-3-octaethylenglycolglycerolethermeth-acrylat, DOGM), das an der Polymerisationsreaktion teilnimmt und das entstehende Polymer-Netzwerk an der Membraninnenseite fixiert. <br>TEM- und AFM-Untersuchungen ergeben, dass je nach Durchführung der UV-induzierten Polymerisation zwei Typen von Polymernetzen gebildet werden: ein drei-dimensionales Polymergel, das den gesamten Innenraum des Liposoms auskleidet (Polymer-Vollkugel) bzw. eine quasi-zweidimensionale, dünne Polymerschicht, die sich der Membran anschmiegt (Polymer-Hohlkugel). Entscheidend ist dabei die Permeationsgeschwindigkeit des Radikalstarters (Diethoxyacetophenon), der die Vesi-kelmembran von außen nach innen durchdringt. Wird die Kettenreaktion in dem Moment gestartet, in dem der Initiator gerade die Membran passiert, bildet sich eine Polymerhohlkugel. Können sich die Startermoleküle hingegen im Vesikelinnenraum homogen verteilen, besitzt das Polymer die Form einer Vollkugel. Beide Modifikationen können als Modell für die Biomembran betrachtet werden, deren Lipiddoppelschicht u.a. durch ein Proteinnetz (Zytoskelett) stabilisiert wird. <br> <br>Mittels 31P-NMR-Relaxationsmessungen kann gezeigt werden, dass Liposomen die gleiche Membran-Viskoelastizität aufweisen, wie Vesikel aus der Biomembran von Erythrozyten (Erythrozyten-Ghosts), die über ein natürliches Zytoskelett verfügen. <br>In NMR-Studien und Untersuchungen mit radioaktiv markierten Membranen entspricht die Resistenz der Polymerskelett-Liposomen gegen eine Auflösung durch Cholat der von Erythrozyten (ca. 10 mM Cholat), während reine Lipidvesikel bereits bei 2-5 mM Cholat zerstört werden.

Author dc:creator

• Stauch, Oliver

Contributors dc:contributor

• Schubert, Rolf

• Liposomen
• Erythrozyten-Ghosts
• liposomes
• erythrocyte-ghosts

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