呼吸器疾患の治療法開発につながる肺サーファクタントの分子特性を発見(Study discovers molecular properties of lung surfactants that could lead to better treatments for respiratory illnesses)

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未熟児や呼吸器疾患を持つ成人の呼吸を楽にする合成肺活量コーティング剤 Synthetic lung coatings can help premature infants and adults with respiratory problems breathe easier

2022-04-06 ミネソタ大学

・ミネソタ大学ツインシティ校の工学研究者が率いるチームは、肺サーファクタント(人や動物の肺の膨張・収縮を助ける自然発生物質)の基本特性と構造を解析し、最終的に科学者が呼吸器疾患の優れた治療法を開発するのに役立つ知見を提供しました。
・「肺サーファクタントの主な目的は、呼吸に必要なエネルギー量を最小限に抑えることです」と、論文の主執筆者Cain Valtierrez-Gaytanは語っています。
・この論文は、米国科学振興協会が発行する査読付き学際的科学雑誌『Science Advances』に掲載されています。

<関連情報>

リン脂質-コレステロール単分子膜における平衡形態の自発的進化 Spontaneous evolution of equilibrium morphology in phospholipid-cholesterol monolayers

CAIN VALTIERREZ-GAYTAN,XJOSEPH M. BARAKAT,MITCHELL KOHLER,KHANH KIEU,BENJAMIN L. STOTTRUP AND JOSEPH A. ZASADZINSKI
ScienceAdvances Published:6 Apr 2022
DOI: 10.1126/sciadv.abl9152

呼吸器疾患の治療法開発につながる肺サーファクタントの分子特性を発見(Study discovers molecular properties of lung surfactants that could lead to better treatments for respiratory illnesses)

Abstract

Competition between intradomain electrostatic repulsions and interdomain line tension leads to domain shape transitions in phase-separating lipid monolayers. The question remains if these morphologies are energy minima or are kinetically trapped metastable states. We show the reversible evolution of uniform width stripe domains from polydisperse semicircular domains in monolayers of dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC), hexadecanol (HD) or palmitic acid (PA), and dihydrocholesterol (DChol). The initial semicircular domains grow at a fixed 2:1 DPPC:HD (or PA) stoichiometry, depleting the liquid phase of HD, leaving behind a liquid enriched in DPPC and DChol. At higher surface pressures, the remaining DPPC precipitates onto existing domains, decreasing the ratio of line tension to the square of the dipole density difference, λ/μ2. Theory predicts that, as λ/μ2 decreases, circular domains reversibly transform to uniform width stripes as the minimum energy structure. Measuring the stripe width provides the first estimates of λ/μ2 at liquid condensed–liquid expanded phase coexistence.

医療・健康
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