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Canadian Science Publishing, Canadian Journal of Physics, 10(88), p. 735-740

DOI: 10.1139/p10-014

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Formation mechanism of self-assembled unilamellar vesiclesSpecial issue on Neutron Scattering in Canada

Journal article published in 2010 by Mu-Ping Nieh ORCID, Norbert Kučerka, John Katsaras
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Abstract

-Uniform size self-assembled unilamellar vesicles (ULVs) can be produced from mixtures of weakly charged short- and long-chain phospholipids. These lipid mixtures self-assemble into bilayered micelles (so-called bicelles), and a bicelle to ULV transition has been previously reported. Here, we discuss the effect of various parameters (i.e., lipid concentration, charge density, membrane rigidity, lipid composition, and lipid hydrocarbon chain length) on ULV radius as determined by small angle neutron scattering (SANS). SANS data were best fit using a core-shell disk and a spherical-shell model to obtain the size of bicelles and ULVs, respectively. From the present experiments we conclude that a previously proposed mechanism of ULV formation, where bicelles coalesce into large precursor and self-fold into ULVs, is able to explain the present SANS data. ; -Il est possible de produire des vésicules à une couche auto-assemblées et de grosseur uniforme (ULVs), à partir de mélanges de chaînes de phospholipides courtes et longues faiblement chargées. Ces mélanges de lipides s’auto-assemblent en micelles bicouches (parfois appelées bicelles) et une transition de bicelle à ULV a déjà été décrite. Nous discutons ici l’effet de différents paramétres (la concentration lipidique, la densité de charge, la rigidité de membrane, la composition lipidique et la longueur des chaînes lipidiques) sur le rayon des ULV qui est déterminé par diffusion de neutrons aux petits angles (SANS). Nous ajustons la courbe des donne´es SANS à l’aide d’un modèle en couches sphériques pour obtenir la grosseur des bicelles et des ULV respectivement. À partir des présentes expériences, nous concluons qu’un mécanisme préalablement rapporté sur la formation des ULV, où les bicelles coalescent en un gros précurseur et s’auto-replient en ULV, est capable d’expliquer les présentes données SANS. ; peer reviewed: yes ; NRC Pub: yes ; system details: machine converted author identifier PE to PID, February 2012