Badanie oddziaływań elektrostatycznych w obecności warstwy lipidowej
Celem badania jest zrozumienie mechanizmów oddziaływań elektrostatycznych zachodzących między jednowarstwą lipidową a drugą warstwą lipidową oraz między jednowarstwą lipidową a warstwą wodną.
Szczególny nacisk kładziony jest na możliwość powstawania porządku nematycznego w jednowarstwach lipidowych oraz analizę dynamicznego zachowania tych układów w zależności od zmieniających się warunków środowiskowych, takich jak pH, siła jonowa czy obecność białek.
Błony komórkowe, składające się z dwuwarstw lipidowych, pełnią kluczową rolę w funkcjonowaniu komórek, tworząc barierę między ich wnętrzem a środowiskiem zewnętrznym. Lipidy takie jak fosfatydylocholina (PC) i fosfatydyloseryna (PS) odgrywają ważną rolę w organizacji i stabilności tych struktur. PC jest neutralnym fosfolipidem, podczas gdy PS zawiera naładowaną grupę fosforanową, która pozwala na występowanie oddziaływań elektrostatycznych. Interakcje te, w połączeniu z polarną naturą cząsteczek wody, mają decydujący wpływ na organizację molekularną i funkcjonalność błon lipidowych.
W ramach projektu przeprowadzone zostaną symulacje komputerowe za pomocą zaawansowanych narzędzi do dynamiki molekularnej (np. GROMACS). Układy badawcze będą obejmować warstwy lipidowe złożone z PC i PS w różnych proporcjach, zanurzone w środowisku wodnym. Analiza symulacji pozwoli na ocenę dynamiki układów, zidentyfikowanie porządku nematycznego oraz wpływu oddziaływań elektrostatycznych na mechanikę błon. Wyniki mogą znaleźć zastosowanie w projektowaniu biomimetycznych materiałów oraz zrozumieniu procesów biologicznych, takich jak transport jonów i sygnalizacja komórkowa.