ОДИНОЧНЫЕ ПОРЫ, ИНДУЦИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ В ЛИПИДНОМ БИСЛОЕ

Меликов К. Ч., Самсонов А. В., Фролов В. А., Чизмаджев Ю. А.
Институт электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН, 117071 Москва
В режиме фиксации потенциала исследовались изменения проводимости мембран, индуцированные внешним электрическим полем. Измерения на мембранах существенно разной площади (с площадью ~10 мкм2 и ~100000 мкм2) показывают, что амплитуда изменений проводимости не зависит от площади мембраны. Это свидетельствует о том, что флуктуации тока связаны с локальными дефектами, а не с изменением интегральной проводимости мембраны. Под действием электрического поля регистрируются ступеньки проводимости, сходные с наблюдаемыми в случае белковых каналов. "Каналоподобные" ступеньки проводимости могут быть связаны с формированием одиночных липидных пор. На регистрациях наблюдаются как длительные (со средней длительностью ~500 мс) ступеньки проводимости, так и короткие (со средней длительностью ~1 мс), как правило сгруппированные в пачки. Анализ распределения времен жизни проводящих дефектов подтверждает существование двух популяций дефектов, отличающихся средним временем жизни: короткоживущие (t~1 мс) и долгоживущие (t~500 мс) поры. Размер дефектов обеих популяций составляет ~1 нм. Исследована зависимость размера дефектов от напряжения и показано, что с увеличением напряжения размер дефектов уменьшается. Показано, что увеличение напряжения приводит к увеличению времени жизни долгоживущих дефектов. Исследована зависимость скорости формирования дефектов от напряжения. Показано, что скорость "рождения" пор увеличивается с увеличением напряжения. Наличие пачечных открываний пор, а также результаты экспериментов с наложением на мембраны двух последовательных ступенек напряжения заставляют предположить, что структурные дефекты могут существовать в двух подсостояниях - проводящем (открытые поры) и непроводящем состоянии ("предпоры"). Работа была поддержана грантами РФФИ № 96-04-50779 и № 96-15-97972.