Existen algunos métodos diferentes para determinar y analizar experimentalmente las fases lipídicas. Usualmente, la configuración básica requiere la construcción de una membrana plana, sostenida sobre un soporte sólido: una Bicapa lipídica soportada (SLB). Esta membrana puede construirse con lípidos naturales o sintéticos y, como es mucho más estable que una membrana curva “libre”, puede resistir la prueba directa durante días y días. Además, un investigador puede someter un SLB a altas tasas de flujo o vibración sin demasiado riesgo de dañar la membrana. Particularmente de uso, es que cualquier orificio pequeño en la membrana no se extenderá y dará como resultado la destrucción de toda la membrana.
Diseño básico de un SLB, de [1]
Por lo tanto, en cuanto a las técnicas para las mediciones de fase lipídica, existen algunos enfoques diferentes disponibles, cada uno adaptado a un sistema específico o conjunto de parámetros. Algunos de estos son indirectos, como el uso de la fluorescencia de reflexión interna total (TIRF) [2], la difracción de rayos X [3] o incluso el trabajo reciente de Mark Wallace midiendo dominios de lípidos en escalas de tiempo ms usando microscopía de dispersión interferométrica [4].
No entraré en detalles sobre estas técnicas, pero consideraré un enfoque más común: Microscopía de Fuerza Atómica (AFM) .
AFM es, simplemente, una técnica de alta resolución (atómica) que explora directamente la superficie de un material con una punta en voladizo. A medida que la punta encuentra diferentes rugosidades o alturas del material, cambiará la lectura de la fuerza que lo sujeta, lo que puede interpretarse posteriormente. 
Fuente de la imagen: https://www.mtholyoke.edu/~menun…
Un ejemplo reciente de que esto se hace particularmente bien para la monitorización de la fase lipídica ha salido del laboratorio de Scheuring en Marsella (Bio-AFM-Lab). Al agregar un movimiento oscilatorio a la muestra, obtuvieron ciclos de curvas de fuerza-distancia (FνD), por lo que la punta contacta intermitentemente con la superficie de la muestra. El diagrama FvD puede proporcionar detalles sobre las propiedades mecánicas de la muestra, lo que permite el acoplamiento de la mecánica topográfica y cuantitativa de su bicapa lipídica [5].
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Fueron capaces de utilizar esta técnica para encontrar las fuerzas de carga a las que la contribución del soporte sólido era efectivamente insignificante, y las fuerzas elásticas fueron la respuesta dominante (200 pN en este estudio). Luego usaron el módulo de Young de los SLB para calcular el módulo de estiramiento del área y la rigidez a la flexión de la muestra en diferentes fases:
Dónde:
[matemáticas] E [/ math] es el módulo de Young (módulo de elasticidad)
[math] F [/ math] es la fuerza ejercida sobre un objeto bajo tensión
[matemática] A_ {0} [/ math] es el área de sección transversal original a través de la cual se aplica la fuerza
[matemática] \ Delta L [/ math] es la cantidad por la cual la longitud del objeto cambia
[math] L_ {0} [/ math] es la longitud original del objeto.
(ecuación y texto de wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Yo…)
Desde [math] E [/ math], puede calcular el módulo de estiramiento de área ([matemática] k_ {A} [/ math]) y la rigidez a la flexión ([matemática] k_ {c} [/ math]), a través de teoría del caparazón delgada:
[math] k_ {A} = Eh / (1 – v ^ {2}) [/ math]
[math] k_ {c} = Eh ^ {3} / 24 (1 – v ^ {2}) [/ math]
A continuación se muestra una figura de [5], que muestra imágenes de color falso y lecturas de sección transversal en el límite de la fase lipídica. Se muestran la topografía, la rigidez y la deformación.
Ahora se espera que esta técnica, con su alta resolución espacial y sensibilidad, pueda usarse en la identificación de dominios de membrana resistentes a los detergentes (anteriormente balsas lipídicas) en las superficies celulares.
Referencias
[1] Transiciones de fase en bicapas lipídicas compatibles estudiadas por AFM
[2] Examinando el orden de las membranas y la topografía en bicapas lipídicas soportadas por microscopía combinada de polarización de fluorescencia-fuerza atómica total interna … – PubMed – NCBI
[3] Estructura y propiedades cohesivas de las bicapas de esfingomielina / colesterol.
[4] Imagen dinámica libre de etiquetas de nanodominios de lípidos.
[5] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/…
