Translational molecular diffusion in phospholipid monolayers : substrate coupling and phase transitions

2014 Nous donnons les résultats d'une étude des phases de monocouches de la lécithine dipalmitoyl.Celles-ci sont déposées, par la technique de Langmuir-Blodgett, sur un substrat siliconé ponté de chaînes hydrocarbonées.Les mesures du coefficient de diffusion translationnel d'un analogue lipidique fluorescent mettent en évidence une transition de phase jusqu'ici non observée.Cette transition implique une augmentation notable de la mobilité lipidique du système considéré.Une seconde transition caractérisée par une rapide diffusion homogène (D ~ 5 x 10-8 cm2/s) est observée pour une température supérieure à celle de la transition pour multicouches en smectique A.Le domaine de diffusion translationnelle ainsi mis en évidence est décrit par analogie au transport de masse dans un matériau hétérogène.Dans cette gamme de température, l'analogue lipidique, porteur du fluorophore sur sa portion polaire, discrimine deux populations de la couche hôte.Leurs coefficients de diffusion diffèrent d'un ordre de grandeur.Pourtant un analogue lipidique marqué sur la chaîne se trouve être pratiquement immobile dans l'échelle de temps d'expérimentation et pour des températures au-dessous de 43 °C.Dans le cas d'échantillons portés à hautes températures, puis refroidis, ces lipides marqués conservent une mobilité importante pour des températures basses et cela durant plusieurs heures avant de rétablir leur état diffusif initial.De plus, les mesures du coefficient de diffusion sont comparées à celles obtenues pour des monocouches à une interface air-eau de densité donnée ainsi qu'à celles de multicouches hydratées.Dans le cas de membranes naturelles à constituants essentiellement lipidiques, les deux hémimembranes sont typiquement non identiques et, devraient aussi générer la même asymétrie que celle décrite dans cette étude.