Dans une nouvelle étude publiée dans EPJ E , Izabela Dobrzy?ska de l'Université de Bia?ystok, Pologne, développe un modèle mathématique décrivant les propriétés électriques des membranes biologiques lorsque des ions tels que le calcium, le baryum et le strontium s'adsorbent sur eux à différents niveaux de pH. Ces facteurs doivent être pris en compte lors de l'étude des divers phénomènes qui se produisent au niveau de la membrane lipidique des cellules vivantes, tels que les mécanismes de transport d'ions.
Ions avec deux charges électriques positives, comme les ions calcium, jouent un rôle clé dans les membranes cellulaires biologiques. L'adsorption des ions en solution sur la surface membranaire est si importante qu'elle affecte les propriétés structurelles et fonctionnelles des cellules biologiques. Spécifiquement, les ions interagissent avec les molécules de surface telles qu'une double couche de lipides, ou liposomes, formé à partir de phosphatidylcholines (PC). Dans une nouvelle étude publiée dans EPJ E, Izabela Dobrzy?ska de l'Université de Bia?ystok, Pologne, développe un modèle mathématique décrivant les propriétés électriques des membranes biologiques lorsque des ions tels que le calcium, le baryum et le strontium s'adsorbent sur eux à différents niveaux de pH. Ses travaux aident à faire la lumière sur la façon dont l'adsorption ionique réduit la concentration de surface effective des molécules d'ajout avec une fonction spécifique qui peuvent participer à des réactions biochimiques. Ces facteurs doivent être pris en compte lors de l'étude des divers phénomènes qui se produisent au niveau de la membrane lipidique des cellules vivantes, tels que les mécanismes de transport d'ions.
L'équilibre à la surface de la membrane peut être modifié par les niveaux d'adsorption ionique, entraînant des variations de la densité de charge de surface de la membrane. En utilisant une méthode appelée microélectrophorèse, l'auteur détermine expérimentalement la densité de charge de surface en fonction du pH. Elle développe ensuite un modèle mathématique de la densité de charge de surface pour identifier l'équilibre, et constate que son modèle est en accord avec les données expérimentales.
Dobrzy?ska constate que les ions calcium ont une plus grande capacité d'adsorption sur la bicouche lipidique de la membrane biologique que les ions baryum. En outre, elle observe que les ions contenant des terminaisons hydroxyde sont adsorbés sur la membrane plus facilement que les ions métalliques chargés positivement, comme le strontium. L'adsorption des ions sur la surface des liposomes peut affecter leur mouvement à travers la membrane cellulaire, et avec elle, la livraison des substances qu'ils transportent.
