Preučevali smo interakcijo enoplastnih fosfolipidnih (POPC) mehurčkov celičnih velikosti in liposomov iz oleinske kisline (OA)/oleata. Posamezni mehurček POPC smo prenesli v suspenzijo liposomov OA in spremljali spremembe oblike. Obnašanje mehurčkov POPC se je razlikovalo pri prenosu v 0,3 mM in 0,8 mM suspenzijo OA. Po začetnem naraščanju prečnega preseka mehurčka smo opazili evaginacije, pri višji koncentraciji pa tudi prehod iz evaginirane v invaginirano obliko. Opažene spremembe oblike mehurčka razlagamo na osnovi modela sklopljenih plasti.
COBISS.SI-ID: 25598681
Izdelali smo pregled povezave med pojavom brstenja mehurčkov in modelom samopodvojitve mehurčkov, ki smo ga bili pred tem predlagali v naši raziskovalni skupini. Pokazali smo, kako razložimo pojav brstenja mehurčkov na osnovi mehanskih lastnosti membran in dejstva, da mehurčki zavzamejo obliko, ki ustreza najmanjši vrednosti elastične energije njihove membrane. Obrazložili smo možno zvezo med pojavom brstenja mehurčkov in nastankom celične oblike življenja.
COBISS.SI-ID: 26244057
Reverzibilne spremembe okolice ohlapnih lipidnih mehurčkov predstavljajo velik eksperimentalni izziv predvsem zaradi izjemne mehkosti ohlapnih membran, ki se lahko nereverzibilno uvihajo v najšibkejšem hidrodinamskem toku. Zaradi tega smo razvili mikrofluidno napravo za analizo posameznih ohlapnih lipidnih mehurčkov celičnih velikosti ob nadzorovanem spreminjanju njihovega kemičnega okolja. Nastavitev združuje prednosti tako mikrofluidne difuzijske komore brez toka kot optične pincete, ki se uporablja za vlaganje posameznih mehurčkov v merilno komoro. Ko je mehurček naložen v difuzijsko komoro, se njegovo kemično okolje nadzorovano in reverzibilno spremeni samo z difuzijo. Komora je zasnovana kot 250 mikrometrov dolga in 100 mikrometrov široka slepa ulica, ki se razteza od T-križišča glavnih mikrokanalov. Meritve profila hitrosti pretoka v komori kažejo, da se pretok zmanjšuje eksponentno in skalira linearno s pretokom v glavnem kanalu. Značilna dolžina eksponentnega zmanjševanja hitrosti pretoka je 152 mikrometrov, kar pomeni, da je velik del difuzijske komore dejansko brez toka. Difuzijske lastnosti sistema so ocenjene s pomočjo analize difuzije barvil v komoro. Ugotovljeno je bilo, da preprost 1D model difuzije dobro popiše eksperimentalne podatke. Čas, potreben za izmenjavo topljencev v komori je reda velikosti minute, odvisen je od molekulske mase topljenca. Pokazali smo, kako se difuzijska komora uporablja za reverzibilne spremembe okolja ohlapnih lipidnih mehurčkov in membranskih tetrov (nanocevk).
COBISS.SI-ID: 28925145
Preučevali smo prehajanje snovi skozi membrane mehurčkov celičnih velikosti in na podlagi opazovanj modelirali značilnosti procesa oblikovanja por v membranah. V raztopini znotraj mehurčka so bile molekule dveh različnih velikosti: molekule sladkorja (dekstrana) in manjše molekule fluorescenčnega označevalca (Alexa Fluor). Iz vzorca smo izbrali mehurček in ga z mikropipeto prenesli v merilno celico, kjer je bila raztopina z melitinom. Mehurčke smo opazovali s fazno kontrastnim mikroskopom in vzporedno merili fluorescenči signal, pri čemer nam je analiza fazno-kontrastne slike dala informacijo o vsebnosti dekstrana, analiza fluorescence pa informacijo o koncentraciji Alexa Fluora v mehurčku. Eksperiment je tako omogočil simultani, ločeni meritvi prehajanja dveh tipov molekul skozi melitinske pore in s tem analizo odziva posameznega mehurčka na melitin. V modelu, s katerim smo popisali obnašanje mehurčkov in tok raztopin iz mehurčka, melitinske pore stalno nastajajo in rastejo iz manjših por, velike pore pa se razkrajajo na manjše. Porazdelitev por v membrani glede na velikost por se tako stalno spreminja, vrh porazdelitve pa je pri energijsko najugodnejši konfiguraciji števila melitinskih monomerov. Iz predlaganega modela je tudi razvidno, da prepustnost membrane sprva narašča, a se potem stabilizira prav tako kot povprečna velikost inducirane melitinske pore v membrani.
COBISS.SI-ID: 29690585
Obravnavana je bila povezava med pojavom celičnega cikla in procesom samo-reprodukcije mehurčkov. Izpostavljeni so bili mehanizmi samo-reprodukcije mehurčkov, ki bi bili po fizikalno-kemijskih zakonitostih lahko ključni členi v prehodu od neživega k živemu svetu. Hipoteza je podprta najprej s pregledom lastnosti mehurčkov, ki so ključne za proces samo-reprodukcije, nato pa je na podlagi obravnavanih značilnosti procesa izdelan osnovni model za samo-reprodukcijo mehurčkov, ter njegove možne posplošitve. Med procesoma samo-reprodukcije mehurčkov in celičnega cikla obstajajo pomembne vzporednice; predlog, da je celični ciklus nadgradnja samo-reprodukcije mehurčkov, je podprt s poudarkom možnosti, da se je populacija mehurčkov lahko spreminjala na osnovi evolucijskega procesa selekcije.
COBISS.SI-ID: 29828057