The hydration of the gaseous phase selected phospholipids (DOPC and POPC)

Błona biologiczna stanowi spójną część każdej żywej komórki. Aby pojąć istotę błon w układach biologicznych, należy rozważać komórkę jako całość. Komórka jest najmniejszą strukturalną, jak i funkcjonalną, jednostką organizmów żywych. Jest układem biologicznym zdolnym do życia, który przeprowadza podstawowe procesy takie, jak: przemiana materii, wzrost, rozmnażanie. Każda komórka otoczona jest błoną komórkową – rodzajem granicy, która oddziela wnętrze komórki od ośrodka zewnętrznego. Funkcjonują one jako selektywne bariery przepuszczalności oraz uczestniczą w procesach sygnalizacyjnych. Wszystkie błony składają się z różnych zawartości lipidów i białek, a niektóre z nich nawet zawierają małe ilości cukrowców. Spośród związków lipidowych najwięcej w błonie biologicznej jest fosfolipidów. Jednym z wielu rodzajów glicerofosfolipidów występujących w błonach są DOPC i POPC. Charakterystyczną ich cechą jest amfifilność cząsteczek, ta własność ma wpływ na formowanie przez te związki takich struktur jak micele, liposomy i warstwy podwójne. Skomplikowany układ rzeczywisty błony biologicznej zastępuje się zazwyczaj w naukowym opisie modelem, czyli układem podobnym i prostszym do układu rzeczywistego. Jedną z najczęściej wykorzystywanych błon modelujących błonę biologiczną jest błona liposomów. Liposomy to układy złożone z koncentrycznych, dwumolekularnych warstw fosfolipidowych, które tworzą zamknięte pęcherzyki. Celem niniejszej pracy było badanie wpływu procesu rehydratacji na zachowanie się dwóch liofilizowanych lipidów – DOPC i POPC, tworzących modelową błonę biologiczną w postaci wielowarstwowych liposomów. Sferyczne liposomy wielowarstwowe jako sztuczne układy przypominające swoją budową naturalną błonę biologiczną, stanowią szczególnie dogodny model do badań struktury i dynamiki molekularnej. Przeprowadzone w pracy pomiary dokonano metodami spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR), które pozwalają na wyodrębnienie miejsc w próbce różniących się dynamiką molekularną, przede wszystkim wyróżniając frakcję stałą i ciekłą.Substancje do pracy zostały zakupione przez Instytut Fizyki UJ, natomiast cały proces sprawdzenia jakości związków i przygotowania liposomów wielowarstwowych dokonano w ramach współpracy Instytutu Fizyki UJ z Wydziałem Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ.

Biological membrane is a coherent part of every living cell. To understand the essence of membranes in biological systems, the cell should be considered as a whole. The cell is the smallest structural and functional unit of living organisms. Biological system is capable of life, which performs fundamental processes such as metabolism, growth, reproduction. Each cell is surrounded by a cell membrane - a kind of boundary that separates the interior of the cell from the outer medium. They function as selective permeability barrier and participate in signaling processes. All membranes were composed of different lipid and protein, and some of them even contain small amounts of carbohydrates. Among the most lipid compounds in biological membrane is a phospholipid. One of the many types of glycerophospholipids found in the membranes are DOPC and POPC. A characteristic feature is amfifilność particles, this property is affected by the formation of those compounds of structures such as micelles, liposomes, and bilayers.The complicated system of real biological membrane is replaced usually in the scientific description of the model, which is similar and simpler system to the real system. One of the most widely used membrane modeling biological membrane is a membrane of liposomes. Liposomes are systems composed of concentric layers of phospholipid dwumolekularnych which form closed vesicles.The aim of this study was to examine the impact of the process of rehydration on the behavior of two freeze-dried lipid - DOPC and POPC, forming a model biological membrane in the form of multilayer liposomes. Spherical liposomes as artificial multilayer systems resembling their natural biological membrane structure, are particularly suitable model to study the structure and molecular dynamics. Work performed measurements made by methods nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), which allow the isolation of the sample different molecular dynamics, primarily distinguishing solid and liquid fraction.Substances for work were purchased by the Institute of Physics of the Jagiellonian University, and the whole process of checking the quality of relationships and preparation of multilayer liposomes were made in cooperation with the Institute of Physics at the Jagiellonian University Faculty of Biochemistry, Biophysics and Biotechnology.