Bicouches Lipidiques supportées
Les couches lipidiques supportées sont composées de lipides ordonnés couvrant la surface d'un solide qui sont couramment utilisés pour étudier les phénomènes biomoléculaires, par ex. adsorptions de protéines et de peptides. L'un des avantages de ces systèmes modèles est qu'ils peuvent être synthétisés avec un contrôle précis de leur composition. En collaboration avec des expérimentateurs, nous visons à étudier les propriétés mécaniques d'empilements de membranes lipidiques, qui jouent un rôle dans la réduction des frottements dans les corps vivants. La compréhension des mécanismes microscopiques impliqués dans la biolubrification reste très phénoménologique, principalement en raison de la complexité structurelle de ces systèmes. De plus, l'hydrodynamique du fluide lipidique complexe confiné par le substrat n'est pas encore totalement comprise. Les partenaires expérimentaux étudient des couches lipidiques supportées hautement contrôlées sous contrainte mécanique, en utilisant des développements instrumentaux récents, permettant d'étudier à la fois la tribologie et le profil de vitesse des systèmes confinés. Un objectif est de comparer les grandeurs microscopiques mesurées avec des simulations numériques. A l'ILM, nous développons les simulations numériques du système complet sous contrainte mécanique : substrat, solvant, couches lipidiques et cherchons à répondre aux questions suivantes : Quelles sont les corrélations entre structure et tribologie ? Quel est le rôle de l'hydrodynamique des couches d'eau confinée et de contre-ions ?
Collaborations :Institut Charles Sadron, Strasbourg
Financements :ANR BIOLUB
Supported Lipid Bilayers
Supported lipid layers are composed of ordered lipids covering the surface of a solid which are commonly used to study biomolecular phenomena, e.g. protein and peptide adsorptions. One of the advantages of these model systems is that they can be synthesized with a precise control of their composition. In collaboration with experimentalists, we aim at studying the mechanical properties of stacks of lipid membranes, which play a role in reducing friction in living bodies. The understanding of the microscopic mechanisms involved in biolubrication remains very phenomenological, mainly due to the structural complexity of these systems. Moreover, the hydrodynamics of the complex lipidic fluid confined by the substrate is not yet fully understood. Experimental partners investigate highly controlled supported lipidic layers under mechanical stress, using recent instrumental development, allowing to study both the tribology and velocity profile of confined systems. One aim is to compare the microscopic quantities measured with numerical simulations. At ILM, we develop the numerical simulations of the complete system under mechanical stress : substrate, solvent, lipid layers and seek to answer the following questions: What are the correlations between structure and tribology ? What is the role of the hydrodynamics of the confined water and counterions layers ?
Collaborations :Institut Charles Sadron, Strasbourg
Fundings:ANR BIOLUB