金脂質體的制備

以下論文發表在美國顯微鏡學會第五十四屆年會論文集上； GW Bailey、JM Corbett、RVW Dimlich、JR Michael 和 NJ, Zaluzec（編輯）。舊金山出版社，加利福尼亞州舊金山，第 898-899 頁（1996 年）。

脂質是一類重要的分子，存在于膜、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和其他天然結構中，在結構中發揮重要作用，并具有多種功能，例如區室化和運輸。合成脂質體還廣泛用作藥物、化妝品和其他化學品的遞送和釋放載體；肥皂是由脂質制成的。脂質可以形成雙層或多層囊泡、膠束、片、管和其他結構。脂質分子可以與蛋白質、碳水化合物或其他部分連接。由于缺乏在不進行廣泛改變的情況下可視化脂質的直接方法，對這種生命必需成分的電鏡研究已經滯后。氧化鋨₄與膜磷脂中的雙鍵反應，形成交叉橋。到目前為止，這一直是固定和染色膜的選擇方法。早期的工作描述了使用連接到脂質部分的鎢酸鹽簇（W _{11 ）來形成脂質結構和脂質探針。} ¹

隨著金簇的發展，現在可以將致密的金球²與脂質分子共價且特異性地連接；例如，使單-N-羥基琥珀酰亞胺納米金簇與磷脂酰乙醇胺上的氨基反應。金脂肪酸和金磷脂的例子如圖 1 所示。

二棕櫚酰磷脂酰乙醇胺-Nanogold (DPPE-Nanogold，圖 1B)，具有 C ₁₆疏水尾鏈，獲自 Nanoprobes, Inc.，³并制成囊泡。將干燥的 DPPE-Nanogold (10 nmole) 重新懸浮于 0.5 mL 甲醇中。將20微升轉移至試管中并用氮氣流干燥。添加 50 ml 水，并將管在室溫下在浴裝置中超聲處理 10 分鐘。將一滴液滴滴到由 EM 網格上的多孔薄膜支撐的薄碳上。 1分鐘后，對溶液進行毛細作用，用20mM醋酸銨沖洗數次，毛細作用，并在液氮泥漿中快速冷凍。然后將樣品冷凍干燥過夜，恢復至室溫，在真空下轉移至 EM，并插入冷卻至 -130°C 的樣品臺中。在高分辨率 Brookhaven 掃描透射 EM (STEM) 中觀察樣品在暗場模式下操作。⁴

觀察到幾種有趣的脂質形式，包括小膠束（圖 2）和明顯破裂的雙層囊泡，從而顯示出單層和雙層（圖 3）。由于沒有使用其他未標記的脂質，并且標記實際上是定量的，因此幾乎每個脂質分子都出現金簇。在這些規則陣列中觀察到六方密堆積，間距約為 2.5 nm。這大約是金簇的直徑，其核心為 1.4 nm，有機殼總直徑為 2.7 nm。然而，這比天然雙層中磷脂之間的典型間距（約 1.3 nm）稍大。⁵

這些方法提供了一種生產規則金球單層或其他脂質結構的方法。對于生物學來說，它們可以插入膜中以跟隨膜運動，或用于重建膜蛋白結構以研究脂質分布。它們還提供了一種通過銀增強直接可視化脂質體的方法，甚至在光學顯微鏡水平上也是如此。⁶