Ultrasonic studies of membrane suspensions

Summary

The mechanical and the dynamic properties of various membranes were studied by the ultrasonic-resonance method. The compressibility of the membranes was in the range from 2.5·10⁻¹¹ to 5·10⁻¹¹ cm²/dyn and influenced by several factors such as phase transition, incorporation of cholesterol or proteins and configuration of proteins. The ultrasonic relaxation was measured for two membrane systems, dipalmitoylphosphatidylcholine bilayer and sarcoplasmic-reticulum membrane. The results indicated that the ultrasonic measurements are very sensitive to the co-operative transition in lipid bilayers as well as the relaxation of biological membranes containing intrinsic proteins.

Riassunto

Le proprietà meccaniche e dinamiche di varie membrane sono state studiate col metodo della risonanza ultrasonica. La compressibilità delle membrane era nell'intervallo da 2.5·10⁻¹¹ a 5·10⁻¹¹ cm²/dyn e influenzata da molti fattori come la transizione, l'incorporazione di colesterolo o proteine e la configurazione delle proteine. Il rilassamento ultrasonico è stato misurato per due sistemi di membrane: il bistrato di dipalmitolfosfatidilcolina e la membrana del reticolo sarcoplasmatico. I risultati indicano che le misurazioni ultrasoniche sono molto sensibili alla transizione coordinata nei bistrati dei lipidi e al rilassamento di membrane biologiche che contengono proteine intrinseche.

Резюме

Испольуя метод ультразвукового резонанса, исследуются механические и динамические свойства различных мембран. Сжимаемость мембран находится в области от 2.5·10⁻¹¹ до 5·10⁻¹¹ см²/дин и зависит от нескольких факторов, таких как фазовый переход, включение холестерола или протеинов и конфигурация протеинов. Измеряется релаксация улстразвука для двух мембранных систем. Полученные результаты показывают, что ультразвуковые измерения очень чувствительны к кооперативному переходу в липидных двойных слоях, а также релаксации биомембран; содержащих собственные протеины.