L'elasticità di bending di membrane lipidiche durante la transizione di fase di gelificazione ha un andamento divergente? Studio sperimentale tramite tecniche di Dynamic Light Scattering non convenzionale.

La transizione di fase di melting delle membrane lipidiche è generalmente considerata un evento di transizione del primo ordine. Nondimeno, essa presenta fenomeni di divergenza anomala di alcuni parametri strutturali, quali lo swelling anomalo delle fasi liquido cristalline lamellari e l¿aumento importante della morbidità della membrana all'avvicinarsi alla temperatura di transizione che sarebbe associato ad amplissime fluttuazioni della membrana stessa in coincidenza della temperatura di transizione. Si è ipotizzato che nel corso della transizione si verifichi una diminuzione della costante elastica al di là dei valori assunti nelle due fasi confinanti di gel e di fluido. Attualmente, la verifica di tale ipotesi è stata tentata con misure strutturali, di riflessione di neutroni su singolo bilayer flottante, e, in modo più indiretto, tramite l'analisi dell'allargamento del segnale di Bragg di multibilayer associato ad un maggiore grado di disordine nelle strutture liquido cristalline organizzate in fasi lamellari. Presso i nostri laboratori è stata messa a punto una metodologia sperimentale che impiega tecniche non convenzionali di DLS, con la quale siamo in grado di seguire direttamente la dinamica delle fluttuazioni di forma, eccitate dal bagno termico, di vescicole unilamellari di fosfolipidi adeguatamente preparate. Siamo così in grado di misurare i tempi caratteristici dei modi di secondo ordine di tali fluttuazioni, legati alla costante elastica di membrana. Si opera vicino al minimo del fattore di forma delle vescicole quindi in condizioni di intensità totale diffusa bassissima. Il range di momento trasferito opportuno viene raggiunto utilizzando una sorgente laser UV. Applicando questa tecnica a membrane nella regione della transizione di fase, misure preliminari hanno dimostrato che, grazie ad una termostatazione della cella di misura con una precisione /stabilità dell'ordine di 0.1 mK, possiamo avvicinarci ed entrare nella transizione (larga circa 0.7 K) seguendo la divergenza dei tempi propri di fluttuazione. I risultati ottenuti sono molto interessanti e promettono di mettere nuova luce su un tema al centro di una discussione scientifica molto aperta, che spazia dagli aspetti più propriamente fisici del problema (transizioni di fase in ambiente confinato, accoppiamento di fenomeni sulle diverse scale, ruolo di 'competing-interactions', arresti della dinamica e vetrificazione) a quelli che investono risvolti biologici quali la formazione, estensione e persistenza di microdomini di membrana con diverso grado di cristallinità e ordine, alla base di isole funzionali o di intorni metamorfici nelle membrane vescicolari e cellulari. Richiediamo un finanziamento di tipo A, comprensivo anche della realizzazione su disegno di un blocco termostatico dotato di una cella di quarzo con coating anti-riflesso ottimizzato per l'UV a 363Å integrata con un sistema di filtraggio in cella, al fine di ottimizzare le condizioni di misura.