Жасанды мембрана

Биомембрана қабатының құрлысын, оның тосқауылдық, тасымалдағыштық қызметінің бұзылуын, дәрілік заттарды өткізуін, электр өткізгіштігін, трансмембраналық потенциалдардың пайда болуын және т.б. қасиеттерін зертханалық жағдайда зерттеуде табиғи мембрадан ғөрі жасанды мембрананы қолданған ыңғайлы. Осы мақсата жасанды мембраналар қолданылады. Жасанды мембраны алудың бірнеше жолы бер, соларды қарастырайық.

1. Жасанды моноқабатты мембрана. Фосфолипид молекулалары гидрофильді басымен сұйық ортаға, гидрофобты құйрығымен сыртқы ортаға(ауа) қарай орналасатыны белгілі, осы қасиеті нәтижесінде екі ортаны бөліп тұрған, мысалы «сұйық–ауа» шекарасындағы аз мөлшердегі фосфолипид молекулалары ортаның шекарасында бір қатар болып моноқабат құрайды (5 сурет).

5 сурет

Мұндай моноқабатты құрылым, мембрананың механикалық қасиетін, ондағы молекулалардың қозғалғыштығын, фазалары түрлі ортадағы процестерді, дәрілік заттардың мембранаға арқылы өтуін зерттеуде қолданады. Моноқабатты мембрананың кемшілігі де бар, табиғи мембрана екі қабаттан тұрады, бұл кемшілік жасанды мембраналық құрылым - липосом мен жалпақ екі қабатты липидті мембраналарда ескерілген.

2. Жасанды жалпақ биқабатты мембрана. Егер сұйық ортада фосфолипид молекулалары көп мөлшерде болса, онда сұйық ортада молекулалрдың гидрофильді басы сұйық ортаға(сыртқа) қарай, ал гидрофобты көмірсутегі тізбегі сұйық ортадан жасырынып, ішке қарай, екі қатар болып орналасады (6 - сурет).

Мұндай модель арқылы биомембрананың иондарды өткізуін, биопотенциалдың пайда болу механизмінін зерттейді.

3. Жасанды биқабатты мембрана - липосом. Егер фосфолипидтерді полярлы еріткішке қоссақ, онда екі қабаттан тұратын сфера тәрізді тұйықталған құрылым пайда болады, оны липосом деп атайды. Өйткені фосфолипид молекулалары су ертіндісінде, өз бетерінше гидрофильді басымен сулы ортаға қарай, ал гидрофобты құйрықтарымен ішкі ортаға қарай бір біріне қарама қарсы екі қатар болып орналасады және тұйықталады (7- сурет).

7 - сурет

Мұндай липосомды ультрадыбыспен фосфолипидтері бар эмульсияға әсер ету арқылы да алуға болады, бірақ пайда болған липосомның диаметрі өте аз 20-40 нм болу оларды зерттеулерде қолдануға ыңғайсыз етеді. Қазіргі кезеңде диаметрі 400 нм болатын липосомдарды алуға мүмкіндік туды. Сондай ақ ультрадыбыспен, механикалық әсер етумен және т.б. әсер ету арқылы табиғи мембралардан липосом алуға болады. Липосомның ұлпа арқылы адам ағзасына жеңіл өтетіндігін ескеріп, оны дәрілік заттармен толтырып, дәріні жеткізуде қолдануда. Осындай әдіспен адам ағзасына инсулинді жеткізу қолға алынуда. Егер инсулинді ауыз қуысы арқылы қабылдасақ, онда ас қазан сөлі инсулин молекуласын ыдыратып жібереді, сондықтан оны инъекция арқылы салады, енді жерде инсулинді липомос қабықшасымен қаптап, пероралды түрде (ауыз қуысы арқылы) қабылдауға мүмкіндік туып отыр.

Қазіргі кезеңде дәрілік препараттарды ағзаның нақты бір бөлігіне, нақты бір жасушаға жеткізу бағытында зерттеу жұмыстары жүргізілуде. Ол былайша жүзеге асырылмақшы. Әр жасушаның мембрана қабатында тек осы қабатқа тән ерекше ақуыздар «антиген» болатыны анықталған. Әр антигенге сәйкес, тек сонымен ғана әрекеттесе алатын «антидене» болады екен. Егер осындай антиденені липосомның биқабатына ендірсек, сонда дәрілік затпен толтырылған липосом бізге қажетті антиген орналасқан жасушаға барып жабысады, сонымен бірге дәрілік зат жасушаға енеді. Бұл әдіс әзірше зерттеу күйінде қалып отыр.

Тақырып бойынша студенттің өз бетінше дайындауына арналған сұрақтар:

1. Биофизика ғылымы нені зерттейді және оның медицинамен

байланысы.

2. Биомембрананың қызметі, түрлері

3. Биологиялық мембрана құрлысы туралы ғылыми қөзғарастардың даму тарихы.

4. Қазіргі замаңғы биомембрананың құрылысы

5. БМ липидтердің, ақуыздардың түрлері мен қозғалу ерекшеліктері

6. БМ фазалық ауысу түрлері

7. Жасанды БМ липосомдарды алу және қолдану.