Fabrication Procedures and Birefringence Measurements for Designing Magnetically Responsive Lanthanide Ion Chelating Phospholipid Assemblies

St&#233;phane Isabettini; Mirjam E. Baumgartner; Peter Fischer; Erich J. Windhab; Marianne Liebi; Simon Kuster

doi:10.3791/56812

JoVE Journal > Engineering

Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

Engineering

Изготовление процедуры и двулучепреломления измерения для проектирования магнитно реагировать лантаноиды Ион Хелатирующие фосфолипидного сборок

Published: January 03, 2018

doi:

10.3791/56812

Stéphane Isabettini, Mirjam E. Baumgartner, Peter Fischer, Erich J. Windhab, Marianne Liebi, Simon Kuster

¹Laboratory of Food Process Engineering,ETH Zurich, ²MAX IV Laboratory,Lund University

Summary

Изготовление процедуры весьма магнитно реагировать лантаноиды Ион Хелатирующие полимолекулярных сборки представлены. Магнитный ответ это продиктовано размер сборки, который портняжничан экструзией через Нанопор мембраны. Магнитные alignability Ассамблей и температуры индуцированные структурные изменения контролируются двулучепреломления измерений, Бесплатный метод ядерного магнитного резонанса и малоуглового рассеяния нейтронов.

Abstract

Bicelles представляют собой перестраиваемый диска как полимолекулярных сборки формируется из разнообразных смесей липидов. Приложения находятся в диапазоне от мембранных белков структурных исследований ядерного магнитного резонанса (ЯМР) Нанотехнологическое событиям, включая формирование оптически активных и магнитным переключаемый гели. Такие технологии требуют высокий контроль сборки размер, Магнитный ответ и тепловое сопротивление. Смеси 1,2-dimyristoyl –sn– glycero-фосфохолин-3 (DMPC) и его лантаноиды Ион (Ln^{3 +}) хелатирующих фосфолипидного конъюгата, 1,2-dimyristoyl –sn– glycero-3-фосфо этаноламина диэтиленгликоля triaminepentaacetate () DMPE-DTPA), собрать в высоко магнитно гибкой сборки, такие как DMPC/DMPE-DTPA/Ln^{3 +} (молярное соотношение 4:1:1) bicelles. Введение холестерина (Чол-OH) и стероидных производных в бислой результаты в другой набор сборок, предлагая уникальные физико химических свойств. Для состава данного липидов магнитные alignability пропорционален размеру bicelle. Комплексообразование Ln^{3 +} приводит к беспрецедентной магнитные ответы с точки зрения как масштабов, так и выравнивание направление. Термо обратимые распада диска подобных структур в везикулы при нагревании позволяет, пошив Ассамблей измерений методом экструзии через мембранные фильтры с определенными поры размеров. Магнитно юстировка bicelles регенерируются путем охлаждения до 5 ° C, в результате Ассамблея измерения определяется везикул прекурсоров. Здесь это изготовление процедура описана и магнитные alignability Ассамблей количественно измерениями двулучепреломления под 5,5 Т магнитного поля. Двойное лучепреломление сигнал, происходящих из фосфолипидов бислой, далее позволяет осуществлять мониторинг полимолекулярных изменений, происходящих в бислой. Этот простой метод дополняет ЯМР экспериментов, которые обычно используются для описания bicelles.

Introduction

Bicelles — диск как полимолекулярных сборки, полученные из многочисленных смеси липидов. ¹ ^, ² ^, ³ ^, ⁴ ^, ⁵ они широко используются для структурной характеристики мембраны биомолекул методом ЯМР спектроскопии. ⁶ ^, ⁷ Однако недавние усилия призваны расширить поле возможных применений. ⁵ ^, ⁸ ^, ⁹ наиболее изученным bicelle система состоит из смеси 1,2-dimyristoyl –sn– glycero-3-фосфохолин (DMPC), составляющих плоская часть Ассамблеи и 1,2-dihexanoyl –sn– glycero-фосфохолин-3 (DHPC) фосфолипиды, охватывающих край. ¹ ^, ² ^, ³ молекулярная геометрия фосфолипидов, составляющих бислой диктовать архитектура собственн-собранные полимолекулярных структуры. ⁴ ^, ⁵ замена DHPC с DMPE-DTPA генерирует высоко магнитно гибкой и перестраиваемая bicelle систем. ¹⁰ ^, ¹¹ DMPC/DMPE-DTPA/Ln^{3 +} (молярное соотношение 4:1:1) bicelles связать со многими более лантаноиды парамагнитных ионов (Ln^{3 +}) на бислой поверхности, что приводит к расширенной Магнитный ответ. ¹⁰ Кроме того, заменив водорастворимый молекул DHPC с DMPE-DTPA/Ln^{3 +} позволяет формирование разбавления устойчивостью bicelles. ¹¹

Магнитные alignability Вселенский полимолекулярных сборок это продиктовано их общей магнитной энергии,

(1)

где B магнитного поля, магнитная постоянная, n число агрегации и молекулярные диамагнитного восприимчивость анизотропии сочинять бислой липидов. Таким образом ответ DMPC/DMPE-DTPA/Ln^{3 +} bicelles на магнитных полей с учетом их размера (совокупного числа n) и Δχ анизотропия молекулярных диамагнитного восприимчивость. Последний достигается легко, изменив характер хелатные Ln^{3 +}. ¹² ^, ¹³ ^, ¹⁴ ^, ¹⁵ введение холестерина (Чол-OH) или других стероидных производных в бислой предлагает возможность настройки совокупного числа n и магнитной восприимчивости Δχ сборок. ¹¹ ^, ¹⁶ ^, ¹⁷ ^, ¹⁸ ^, ¹⁹ для данного липидной композиции, большие сборки содержат более липиды, способных содействовать E_mag (больше совокупного числа n), что приводит к более юстировка видов. Например, размер DMPC/DHPC bicelles, условно контролируется с помощью оптимизации составления соотношение или общей концентрации липидов. ²⁰ ^, ²¹ ^, ²² хотя это возможно в DMPC/DMPE-DTPA/Ln^{3 +} bicelles, их термо обратимые преобразования из bicelle везикулы при нагревании предлагает добавил пошива вариантов. Механический означает, такие как прессование через мембранные фильтры позволяет формирование пузырьков. Магнитно юстировка bicelles восстанавливаются после охлаждения до 5 ° C и их размеры зависят от везикул прекурсоров. ¹¹ здесь, мы ориентируемся на возможности изготовления механических процедур с DMPC/DMPE-DTPA/Tm^{3 +} (молярное соотношение 4:1:1) или DMPC/Чол-OH/DMPE-DTPA/Tm^{3 +} (молярное соотношение 16:4:5:5) как справочных систем. Этот процесс работает аналогично при работе с другими Ln^{3 +} чем Tm^{3 +}. Широкий спектр возможностей, предлагаемых этими методами выделены на рисунке 1 и подробно обсуждаться в другом месте. ²³

Рисунок 1: схема обзор процедур возможно изготовление. Изучал магнитно юстировка Ln^{3 +} хелатирующий полимолекулярных сборки состоят из либо DMPC/DMPE-DTPA/Tm^{3 +} (молярное соотношение 4:1:1) или DMPC/Чол-OH/DMPE-DTPA/Tm^{3 +} (молярное соотношение 16:4:5:5). Сухой липидной пленки гидратированных с фосфатного буфера 50 мм на рН 7,4 и концентрации всего липидов — 15 мм. Эффективное увлажнение липидной пленки требует либо заморозить оттаивания циклов (FT) или нагрева и охлаждения циклов (H & C). H & C циклов необходимо регенерировать образцы после последнего замораживание, оттаивание шаг, или для повторного создания образцов хранятся замороженные течение длительного периода времени, если они должны использоваться без дальнейшего экструзии. Эти шаги подробно обсуждаются Isabettini и др. ²³ максимально юстировка полимолекулярных сборки достигаются, доставлять различные Ассамблеи архитектуры на основе липидного состава. Bicelle размер и магнитные alignability перестраиваемый методом экструзии (Ext) через Нанопор мембранные фильтры. Представленные выравнивание факторы A_f были вычислены от 2D малоуглового нейтронного рассеяния (SANS) моделей DMPC/Чол-OH/DMPE-DTPA/Tm^{3 +} (молярное соотношение 16:4:5:5) образца, прессованные через 800, 400, 200 или 100 Нм поры. SANS измерения являются дополнительные средства количественной оценки bicelle выравнивания, которые не будут охвачены более подробно здесь. ¹¹ ^, ¹⁶ _f колеблется от -1 (параллельные нейтронного рассеяния или перпендикулярной выравнивание bicelles в отношении направления магнитного поля) до 0 для изотропной рассеяния.Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Структура bicelles был подробно изучен широкий спектр характеристик методов. ¹³ выравнивание bicelles воздействию магнитного поля была количественно с помощью ЯМР спектроскопии или небольшой угол нейтронного рассеяния (SANS) эксперименты. ⁵ ^, ¹⁰ ^, ¹¹ ^, ¹² ^, ¹³ ^, ¹⁶ ^, ¹⁷ ^, ¹⁸ ^, ¹⁹ ^, ²⁴ ^, ²⁵ однако shift и расширение вершины ЯМР, происходящих в присутствии Ln^{3 +} , серьезные ограничения на метод. ¹⁵ ^, ²⁶ ^, ²⁷ ^, ²⁸ хотя SANS эксперименты не страдают от этого ограничения, альтернативные и более доступные методы желательны для рутинной квантификации магнитно индуцированных выравнивания сборок в решении. Двойное лучепреломление измерения являются жизнеспособной и сравнительно простой альтернативой. Аналогично для ЯМР эксперименты, двойное лучепреломление измерения показывают ценную информацию о перестановках липидов и фазы липидов, происходящих в бислой. Кроме того контролируются геометрические преобразования, происходящие в Ассамблее полимолекулярных с изменением экологических условий, таких как температура. ¹¹ ^, ¹² ^, ¹³ ^, ¹⁶ Δn′ магнитно индуцированных двулучепреломления был использован для изучения различных типов систем фосфолипидов. ¹³ ^, ²⁹ ^, ³⁰ двулучепреломления измерений на основе Техника модуляции фазы в магнитном поле является жизнеспособной метод для определения ориентации bicelles. ¹² ^, ¹⁶ ^, ¹⁸ ^, ²⁹ ^, ³¹ ^, ³² возможность расследования bicelles с двулучепреломления в сильных магнитных полях до 35 Т была продемонстрирована также м. Liebi и др. ¹³

Когда поляризованный свет входит анизотропный материал, он будет преломляется в обыкновенной и необыкновенной волны. ¹¹ две волны имеют разные скорости и перенесены в фазе замедления δ. Степени отсталости δ измеряется и преобразуется в сигнал двулучепреломления для количественной оценки степени анизотропии материала с помощью метода

(2)

где λ — длина волны лазера и d — толщина образца. Фосфолипиды оптически анизотропными и их оптической оси совпадает с их длинные молекулярные осей, параллельно хвосты углеводородов. ¹¹ ^, ¹² не замедления измеряется если фосфолипидов произвольно ориентированных в растворе. Замедления измеряется, когда фосфолипидов выравниваются параллельно друг другу. Магнитно индуцированных двулучепреломления может иметь положительный или отрицательный знак в зависимости от ориентации молекул в магнитном поле; Смотрите Рисунок 2. Фосфолипиды, соответствие параллельно оси x приведет к отрицательным , в то время как выровнены вдоль оси z привести положительный . Не двулучепреломления наблюдается, когда оптической оси совпадает с направлением распространения света, как фосфолипидного выравнивает параллельно оси y.

Рисунок 2: Выравнивание фосфолипидов и соответствующий знак магнитно индуцированных двулучепреломления . Знак, измеренной зависит от ориентации фосфолипидов в магнитном поле. Пунктирные линии указывают на оптической оси молекулы. Свет поляризовано на 45° и распространяет в направлении оси y. Магнитное поле B — в направлении z. Этот рисунок был изменен с. м. Liebi. ¹¹ пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

В случае изотропных коллоидных подвеска bicelles ориентации, вызванных расположение фосфолипидов в бислой будут потеряны, обнуление δ отсталости. Bicelles должны также согласовать для того, чтобы ориентировать оптически активных фосфолипидов в их бислоев, вызывая замедление δ поляризованного света. Следовательно двойное лучепреломление является чувствительной инструмент для количественной оценки магнитные alignability полимолекулярных сборок. Bicelles соответствие перпендикулярно магнитное поле даст положительный , в то время как те параллельно краю даст отрицательный . Знак зависит от согласования установки и могут быть проверены с эталонного образца.

Protocol

1. Изготовление процедура DMPC/DMPE-DTPA/Tm3 + (молярное соотношение 4:1:1) и DMPC/Чол-OH/DMPE-DTPA/Tm3 + (молярное соотношение 16:4:5:5) полимолекулярных сборок Предварительная подготовка Мытье посуды, перемещая раз с этанолом стабилизировалась хлороформ (> 99% хлороформ) и сухим сжатым …

Representative Results

Двойное лучепреломление сигнал-экструдированный DMPC/DMPE-DTPA/Tm3 + (молярное соотношение 4:1:1) образец контролируется под 5,5 Т магнитного поля во время нагрева и охлаждения цикла от 5 до 40 ° C и обратно со скоростью 1 ° C/мин (рис. 6). Двойное лучепреломление р…

Discussion

Подробный отчет о как двойное лучепреломление измерения были использованы в комбинации с SANS экспериментов для оценки методов для создания высокой магнитной реагировать Ln^{3 +}Хелатирующие фосфолипидов, сборки находится в Isabettini et al. ²³ предлагаемого изготовление п?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы признают, Швейцарский Национальный научный фонд для финансирования SMhardBi (проект 200021_150088/1). SANS эксперименты были проведены на швейцарской spallation источник нейтронов SINQ, Поль Шеррер областях, Филлиген, Швейцария. Авторы тепло поблагодарить Dr. Joachim Kohlbrecher за его руководство с SANS экспериментов. Установки измерения двулучепреломления под высокие магнитные поля был вдохновлен из существующей установки в высоких поля магнитной лаборатории HFML, Неймеген, Нидерланды. Мы благодарим Бруно Pfister за его помощь в разработке электроники двулучепреломления установки, Ян Corsano и Даниэль Kiechl для создания рамок, разрешительные штрафа и поверхностным выравнивание лазера и д-р Бернхард Koller для постоянной технической поддержки.

Materials

1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DMPC)	Avanti Polar Lipids	850345P	>99%
1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phospho-ethanolamine-diethylene triaminepentaacetate acid hexammonium salt (DMPE-DTPA)	Avanti Polar Lipids	790535P	>99%
Thulium(III) chloride	Sigma-Aldrich	439649	anhydrous, powder, 99.9% trace metals basis
Dysprosium(III) chloride	Sigma-Aldrich	325546	anhydrous, powder, 99.9% trace metals basis
Ytterbium(III) chloride	Sigma-Aldrich	439614	anhydrous, powder, 99.9% trace metals basis
Chloroform	Sigma-Aldrich	319988	contains ethanol as stabilizer, ACS reagent, ≥99.8%
Methanol	Sigma-Aldrich	34860	≥99.9%
Cholesterol	Amresco	433	Ultra pure grade
D2O	ARMAR chemicals	1410	99.8 atom % D
Ultrapure water	Millipore		Synergy pak2 (SYPK0SIX2), Millipack GP (MPGP02001)
electronic pH meter	Metrohm	17440010
Whatmann Nuclepore 25 mm 100nm membrane filter	VWR	515-2028
Whatmann Nuclepore 25 mm 200nm membrane filter	VWR	515-2029
Whatmann Nuclepore 25 mm 400nm membrane filter	VWR	515-2030
Whatmann Nuclepore 25 mm 800nm membrane filter	VWR	515-2032
Whatmann Filter paper	VWR	230600
25 ml round bottom flask	VWR	201-1352	14/23 NS
3 ml glass snap-cup	VWR	548-0554	ND18, 18x30mm
2.5 ml glass syringe	Hamilton
Sodium dihydrogen phosphate dihydrate	Merk	1.06342	Salt used to make phosphate buffer
di-Sodium hydrogen phosphate	Merk	1.06586	Salt used to make phosphate buffer
Liquid Nitrogen	Carbagas	–
Pressurized Nitrogen gas	Carbagas	–	200 bar bottle
Lipid Extruder 10 ml	Lipex	–	Fully equipped with thermobarrel
High-pressure PVC tube	GR NETUM	–	must resist more than 4 MPa
Serto adaptors	Sertot	–
Nitrile gloves	VWR	–
2 ml glass pipettes	VWR	612-1702	230 mm long
Diode Laser	Newport	LPM635-25C
DSP Dual Phase Lock-in Amplifier	SRS	SR830
Photodiode Detector	Silonex Inc.	SLSD-71N5	5mm2, Silicon, photo-conductive
5.5 T Cryogenic Magnetic	Cryogenic/Oerlikon AG	–	12 bar He-cooled. RW4000/6000 compressor, RGD 5/100 TA cryo-head
Second order low pass filter	home-built	–	Linear power supply 24V DC, second order, Sallen Key, cut-off frequency 360 Hz, +/- 12V, max 10 mA
Photoelastic modulator	Hinds instruments	PEM-90
Glan-Thompson Calcite Polarizer	Newport	10GT04	25.4mm diameter
Quartz sample cuvette	Hellma	165-10-40	temperature controlled cell, 0.8 ml, 10mm path length
Temperature probe	Thermocontrol	–	Type K, 0.5mm diameter, Thermocoax
Non-polarizing mirrors	Newport	50326-1002	25.4mm
RS 232 cables	National Instruments	189284-02	For Connecting to the RS-232 Port on the front of Compact FieldPoint Controllers
BNC 50 Ω cable and connectors	National Instruments	763389-01
cFP-AI-110	National Instruments	777318-110	8-Channel Analog Voltage and Current Input Module for Compact FieldPoint
cFP-CB-1	National Instruments	778618-01	Integrated Connector Block for Wiring to Compact FieldPoint I/O
cFP-CB-3	National Instruments	778618-03	Integrated Isothermal Connector Block for Wiring Thermocouples to the cFP-TC-120 Module
cFP-TC-120	National Instruments	777318-120	8-Channel Thermocouple Input Module for Compact FieldPoint
cFP-1804	National Instruments	779490-01	Ethernet/Serial Interface for NI Compact FieldPoint
LabView 2010	National Instruments	–
Industrial power supply	Traco Power	TCL 060-124	100-240V AC
Waterbath	Julabo	FP40-HE	refrigerated/Heating Circulator

References

Sanders, C. R., Hare, B. J., Howard, K. P., Prestegard, J. H. Magnetically-oriented phospholipid micelles as a tool for the study of membrane-associated molecules. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 26, 421-444 (1994).
Glover, K. J., et al. Structural evaluation of phospholipid bicelles for solution-state studies of membrane-associated biomolecules. Biophys. J. 81 (4), 2163-2171 (2001).
Katsaras, J. H. T. A., Pencer, J., Nieh, M. -. P. “Bicellar” lipid mixtures as used in biochemical and biophysical studies. Naturwissenschaften. 92 (8), 355-366 (2005).
Sanders, C. R., Prosser, R. S. Bicelles: a model membrane system for all seasons?. Structure. 6 (10), 1227-1234 (1998).
Dürr, U. H. N., Soong, R., Ramamoorthy, A. When detergent meets bilayer: birth and coming of age of lipid bicelles. Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectrosc. 69, 1-22 (2013).
Dürr, U. H. N., Gildenberg, M., Ramamoorthy, A. The magic of bicelles lights up membrane protein structure. Chem. Rev. 112, 6054-6074 (2012).
Ujwal, R., Abramson, J. High-throughput crystallization of membrane proteins using the lepidic bicelle method. J. Vis. Exp. (59), (2012).
Barbosa-Barros, L., et al. Bicelles: lipid nanostructured platforms with potential dermal applications. Small. 6, 807-818 (2012).
Lin, L., et al. Hybrid bicelles as a pH-sensitive nanocarrier for hydrophobic drug delivery. RSC Adv. 6, 79811-79821 (2016).
Beck, P., et al. Novel type of bicellar disks from a mixture of DMPC and DMPE-DTPA with complexed lanthanides. Langmuir. 26 (8), 5382-5387 (2010).
Liebi, M. . Tailored phospholipid bicelles to generate magnetically switchable material. , (2013).
Liebi, M., et al. Magnetically enhanced bicelles delivering switchable anisotropy in optical gels. ACS. Appl. Mater. Interfaces. 6 (2), 1100-1105 (2014).
Liebi, M., et al. Alignment of bicelles studied with high-field magnetic birefringence and small-angle neutron scattering measurements. Langmuir. 29, 3467-3473 (2013).
Prosser, R. S., Hwang, J. S., Vold, R. R. Magnetically aligned phospholipid bilayers with positive ordering: a new model membrane system. Biophys J. 74, 2405-2418 (1998).
Prosser, R. S., Bryant, H., Bryant, R. G., Vold, R. R. Lanthanide chelates as bilayer alignment tools in NMR studies of membrane-associated peptides. J. Magn. Reson. 141, 256-260 (1999).
Liebi, M., Kohlbrecher, J., Ishikawa, T., Fischer, P., Walde, P., Windhab, E. J. Cholesterol increases the magnetic aligning of bicellar disks from an aqueous mixture of DMPC and DMPE-DTPA with complexed thulium ions. Langmuir. 28 (29), 10905-10915 (2012).
Liebi, M., et al. Cholesterol-diethylenetriaminepentaacetate complexed with thulium ions integrated into bicelles to increase their magnetic alignability. J. Phys. Chem. B. 117 (47), 14743-14748 (2013).
Isabettini, S., et al. Tailoring bicelle morphology and thermal stability with lanthanide-chelating cholesterol conjugates. Langmuir. 32, 9005-9014 (2016).
Isabettini, S., et al. Mastering the magnetic susceptibility of magnetically responsive bicelles with 3β-Amino-5-Cholestene and complexed lanthanide ions. Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 10820-10824 (2017).
De Angelis, A. A., Opella, S. J. Bicelle samples for solid-state NMR of membrane proteins. Nat. Protoc. 2 (10), 2332-2338 (2007).
Son, W. S., et al. “Q-Titration” of long-chain and short-chain lipids differentiates between structured and mobile residues of membrane proteins studied in bicelles by solution NMR spectroscopy. J. Magn. Reson. 214, 111-118 (2012).
. Bicelle Preparation Available from: https://avantilipids.com/tech-support/liposome-preparation/bicelle-preparation (2017)
Isabettini, S., et al. Methods for Generating Highly Magnetically Responsive Lanthanide-Chelating Phospholipid Polymolecular Assemblies. Langmuir. 33, 6363-6371 (2017).
Nieh, M. -. P., Glinka, C. J., Krueger, S., Prosser, R. S., Katsaras, J. SANS study on the effect of lanthanide ions and charged lipids on the morphology of phospholipid mixtures. Biophysical Journal. 82 (5), 2487-2498 (2002).
Watts, A., Spooner, P. J. R. Phospholipid phase transitions as revealed by NMR. Chem. Phys. Lip. 57, 195-211 (1991).
Bleaney, B. Nuclear magnetic-resonance shifts in solution due to lanthanide ions. J. Magn. Reson. 8, 91-100 (1972).
Prosser, R. S., Volkov, V. B., Shiyanovskaya, I. V. Solid-state NMR studies of magnetically aligned phospholipid membranes: taming lanthanides for membrane protein studies. Biochem. Cell Biol. 76, 443-451 (1998).
Prosser, R. S., Volkov, V. B., Shiyanovskaya, I. V. Novel chelate-induced magnetic alignment of biological membranes. Biophys. J. 75, 2163-2169 (1998).
Shklyarevskiy, I. O., et al. Magnetic alignment of self-assembled anthracene organogel fibers. Langmuir. 21, 2108-2112 (2005).
Christianen, P. C. M., Shklyarevskiy, I. O., Boamfa, M. I., Maan, J. C. Alignment of molecular materials in high magnetic fields. Physica B: Condens. Matter. 346, 255-261 (2004).
Maret, G., Dransfeld, K. Biomolecules and polymers in high steady magnetic fields. Top. App. Phys. 57, 143-204 (1985).
Gielen, J. C., Shklyarevskiy, I. O., Schenning, A. P. H. J., Christianen, P. C. M., Maan, J. C. Using magnetic birefringence to determine the molecular arrangement of supramolecular nanostructures. Sci. Tech. Adv. Mater. 10 (1), 014601 (2009).
Shklyarevskiy, I. O. . Deformation and ordering of molecular assemblies in high magnetic fields. , (2005).
Fuller, G. G. . Optical rheometry of complex fluids. , (1995).
Walde, P., Cosentino, K., Engel, H., Stano, P. Giant vesicles: preparations and applications. ChemBioChem. 11, 848-865 (2010).
. Liposome Preparation Available from: https://avantilipids.com/tech-support/liposome-preparation (2017)
. Preparing Large, Unilamellar Vesicles by Extrusion (LUVET) Available from: https://avantilipids.com/tech-support/liposome-preparation/luvet (2017)
Isabettini, S., et al. Molecular engineering of lanthanide ion chelating phospholipids generating assemblies with a switched magnetic susceptibility. Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 20991-21002 (2017).
Battaglia, M. R., Ritchie, G. L. D. Molecular magnetic anisotropies from the Cotton-Mouton effect. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2. 73 (2), 209-221 (1977).
Sprunt, S., Nounesis, G., Litster, J. D., Ratna, B., Shashidhar, R. High-field magnetic birefringence study of the phase behavior of concentrated solutions of phospholipid tubules. Phys. Rev. E. 48 (1), 328-339 (1993).
Zhao, J., et al. Continuous paranematic ordering of rigid and semiflexible amyloid-Fe3O4 hybrid fibrils in an external magnetic field. Biomacromolecules. 17 (8), 2555-2561 (2016).

Play Video

PDF

DOI

DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite This Article

Isabettini, S., Baumgartner, M. E., Fischer, P., Windhab, E. J., Liebi, M., Kuster, S. Fabrication Procedures and Birefringence Measurements for Designing Magnetically Responsive Lanthanide Ion Chelating Phospholipid Assemblies. J. Vis. Exp. (131), e56812, doi:10.3791/56812 (2018).