طوافات دهنية
التصور

نشأ أحد الأسباب الرئيسية للجدل حول أطواف الدهون من تحديات دراسة أطواف الدهون في الخلايا الحية، والتي ليست في حالة توازن ديناميكي حراري. أطواف الدهون عبارة عن نطاقات صغيرة صغيرة يتراوح حجمها من 10 إلى 200 نانومتر. نظرًا لكون حجمها أقل من حد الانعراج الكلاسيكي لمجهر الضوء فقد ثبت صعوبة تصور الأطواف الدهنية بشكل مباشر. حاليا يتم دراسة الأغشية الاصطناعية. ومع ذلك، هناك عيوب كثيرة لاستخدام هذه الأغشية. أولاً، تحتوي الأغشية الاصطناعية على تركيز أقل من البروتينات مقارنة بالأغشية الحيوية. أيضًا، من الصعب نمذجة التفاعلات بين الغشاء الخلوي والهيكل الخلوي الموجودة في الأغشية الحيوية. تشمل المزالق الأخرى عدم التناسق الطبيعي وعدم القدرة على دراسة الأغشية في ظروف عدم التوازن. على الرغم من ذلك، يتم استخدام المجهر الفلوري على نطاق واسع في هذا المجال. على سبيل المثال، يتم استخدام الفلوروفورات المقترنة بوحدة B الفرعية لسم الكوليرا، والتي ترتبط بمكوِّن الطوافة ganglioside GM1 على نطاق واسع. تستخدم أيضًا أصباغ الغشاء المحبة للدهون والتي إما أن تفصل بين الأطواف والغشاء الكتلي، أو تغير خصائصها الفلورية استجابة لمرحلة الغشاء. Laurdan هو أحد الأمثلة الرئيسية لمثل هذه الصبغة. يمكن أيضًا تمييز الأطواف بالتعبير الجيني لبروتينات الانصهار الفلورية مثل Lck-GFP.
يعد التلاعب بالكوليسترول أحد أكثر الأساليب استخدامًا لدراسة أطواف الدهون. العزل (باستخدام الفليبين، النيستاتين أو الأمفوتريسين)، النضوب والإزالة (باستخدام ميثيل-ب-سيكلودكسترين) وتثبيط تخليق الكوليسترول (باستخدام مثبطات اختزال HMG-CoA) هي طرق يتم بها التلاعب بالكوليسترول في دراسات طوافة الدهون. تسمح هذه الدراسات بملاحظة التأثيرات على إشارات الناقل العصبي عند خفض مستويات الكوليسترول.
استخدم شارما وزملاؤه مزيجًا من التصوير عالي الدقة والنمذجة الرياضية لتقديم وجهة نظر مفادها أن بروتينات الطوافة منظمة في مجموعات نانوية عالية الكثافة يتراوح نصف قطرها بين 5-20 نانومتر. باستخدام قياسات نقل طاقة الرنين الفلوري بين نفس المجسات (homo-FRET أو تباين مضان)، أفاد شارما وزملاؤه أن جزءًا (20-40٪) من البروتينات المرتبطة بـ GPI منظمة في مجموعات عالية الكثافة نصف قطرها 4-5 نانومتر، يتكون كل منها من عدد قليل من الجزيئات وبروتينات مختلفة مرتبطة بـ GPI. لمكافحة مشاكل الحجم الصغير والطبيعة الديناميكية، فإن تتبع الجسيمات الفردية والجزيئات باستخدام كاميرات CCD المبردة والحساسة والفحص المجهري للانعكاس الداخلي الكلي (TIRF) يبرز. يسمح هذا باستخراج معلومات عن انتشار الجسيمات في الغشاء، وكذلك الكشف عن حظائر الغشاء والحواجز ومواقع الحبس.
تُستخدم أيضًا تقنيات بصرية أخرى: يمكن استخدام الارتباط الفلوري والتحليل الطيفي للارتباط المتبادل (FCS / FCCS) للحصول على معلومات حول تنقل الفلوروفور في الغشاء، ويمكن أن يكتشف نقل طاقة الرنين الفلوري (FRET) عندما تكون الفلوروفورات على مقربة وملاقط بصرية يمكن أن تعطي التقنيات معلومات عن لزوجة الغشاء.
ليس فقط التقنيات البصرية، ولكن أيضًا تقنيات المسح الضوئي مثل الفحص المجهري للقوة الذرية (AFM) أو الفحص المجهري لتوصيل أيونات المسح (SICM) يمكن استخدامها لاكتشاف الخصائص الطوبولوجية والميكانيكية للدهون الاصطناعية أو أغشية الخلايا الأصلية المعزولة بواسطة فتح الخلية.
يستخدم أيضًا قياس التداخل ثنائي الاستقطاب، الرنين المغناطيسي النووي (NMR) على الرغم من أن الفحص المجهري الفلوري لا يزال هو التقنية السائدة. في المستقبل، من المأمول أن يتغلب الفحص المجهري فائق الدقة مثل استنفاد الانبعاثات المحفز (STED) أو الأشكال المختلفة من الفحص المجهري للإضاءة المنظمة على المشكلات التي يفرضها حد الانعراج.
التقنيات الأخرى المستخدمة في تحليل أطواف الدهون تشمل ELISA، النشاف الغربي، وFACS.