Tutte le cellule viventi sono composte da una membrana citoplasmatica composta da un doppio strato fosfolipidico, aventi “teste” idrofile verso l'esterno e code “idrofobe” verso l'interno. In questa struttura sono inoltre implementati complessi proteici con svariate funzionalità secondo il modello conosciuto “a mosaico”. Organizzandosi in determinati aggregati i componenti di una membrana si possono muovere orizzontalmente. Questi particolari meccanismi organizzativi possono determinare alcune funzioni cellulari e la vulnerabilità ai virus.

È molto difficile monitorare queste strutture in quanto le loro dimensioni sono dell'ordine delle decine di nanometri. Ad esempio, utilizzare un microscopio a forza atomica (AFM) può fornire una immagine estremamente dettagliata dei contorni della membrana, ma il microscopio non è in grado di fornire dati chimici.

Ora, un team scientifico, composto da ricercatori della Stanford University, della University of California Davis e del Lawrence Livermore National Laboratory, ha trovato il modo di mappare fino alle nanoscale le composizioni delle membrane lipidiche, uguali a quelle delle cellule biologiche.

Per scandagliare la superficie di membrane lipidiche artificiali contenenti aggregati lipidici, sviluppati nel medesimo laboratorio, il team, guidato dal dottor Steven Boxer della Stanford University, ha utilizzato un dispositivo capace di emettere un fascio di particelle cariche molto ben collimato. Gli scienziati avevano precedentemente marcato i componenti della membrana con isotopi pesanti di azoto e carbonio, situati su wafer al silicio essiccati e congelati per preservarne la struttura. Con la tecnica di spettrometria di massa ionica secondaria (SIMS), gli scienziati hanno poi catturato e analizzato i singoli frammenti strappati dal fascio di particelle. La “mappa” inerente la struttura e la composizione chimica è stata ottenuta dopo un accurato confronto di immagini di AFM e di SIMS del medesimo campione.

Fonte: Science / agosto 2007

Istituzioni scientifiche citate nell'articolo:

Stanford University

University of California, Davis

Lawrence Livermore National Laboratory