പുത്തനറിവ്: കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളി അഥവാ ലിപിഡ് ബൈലെയർ

കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളി അഥവാ ലിപിഡ് ബൈലെയർ

കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളി അഥവാ ലിപിഡ് ബൈലെയർ (ഫോസ്ഫോലിപിഡ് ബൈലെയർ) എന്നത് വളരെ മൃദുവായ ഒരു പോളാർ സ്തരം (ധ്രുവസ്ഥസ്തരം) ആണ്. കൊഴുപ്പ് തന്മാത്രകളുടെ രണ്ട് പാളികൾ കൊണ്ടാണ് ഇത് നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. ഈ പാളികൾ കോശങ്ങൾക്കുചുറ്റും പരന്ന് ഒരു തുടർച്ചയുള്ള പ്രതിബന്ധമായി വർത്തിക്കുന്നു. മിക്ക ജീവജാലങ്ങളുടെയും പല വൈറസുകളുടെയും കോശസ്തരങ്ങൾ കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളി കൊണ്ടാണ് നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്. ഈ സ്തരമാണ് കോശാംഗങ്ങളെയും അണുകേന്ദ്രത്തെയും പൊതിഞ്ഞിരിക്കുന്നത്. അയോണുകളെയും മാംസ്യകണങ്ങളെയും അനിവാര്യമായ ഇടങ്ങളിൽ നിലനിർത്തുന്നതും അനാവശ്യസ്ഥലത്ത് വ്യാപിക്കുന്നത് തടയുന്നതും ഈ പാളിയാണ്. നാനോ മീറ്ററുകളിലാണ് ഇതിന്റെ വീതിയുടെ പരിമാണമെങ്കിലും ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്ന കണികകൾക്ക് (ഹൈഡ്രോഫിലിക്ക്) ഇതിലൂടെ കടന്നുപോകുക സാധ്യമല്ല. കോശാന്തർഭാഗത്തെ ലവണഗാഢത, പി. എച്ച് മൂല്ലയം എന്നിവ ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് അയോണുകൾ പമ്പ് ചെയ്യുന്നതിന് ഈ പാളികൾക്കിടയിലെ അയോൺ പമ്പുകൾ സഹായിക്കുന്നു.

ജൈവിക ദ്വയപാളികൾ ഉഭയലയിത ഫോസ്ഫോലിപിഡുകളാലാണ് സാധാരണ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത്. ഇത്തരം ഫോസ്ഫോലിപിഡുകൾക്ക് ജലത്തിൽ ലയിക്കുന്ന (ഹൈഡ്രോഫിലിക്ക്) ശീർഷവും ജലത്തിൽ ലയിക്കാത്ത (ഹൈഡ്രോഫോബിക്ക്), ദ്വയഫാറ്റി ആസിഡ് വാൽഭാഗവും ഉണ്ടായിരിക്കും. പ്രത്യേകതരം ശീർഷങ്ങളുള്ള ഫോസ്ഫോലിപിഡുകൾക്ക് ദ്വയപാളിയുടെ ഉപരിതല രസതന്ത്രത്തെ സ്വാധീനിക്കാൻ കഴിയും. ഇതുപോലെ വാൽഭാഗത്തിനും സ്തരസവിശേഷതകളെ സ്വാധീനിക്കാൻ കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്, ദ്വയപാളിയുടെ ഫേസ് (ദശ) നിർണ്ണയം. താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ ഖര-ജെൽ ദശയിലും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ദ്രാവകദശയിലും അയിമാറാൻ ഇതിനുള്ള കഴിവിനെ സ്വാധീനിക്കുന്നത് വാൽഭാഗത്തിന്റെ രസതന്ത്രമാണ്. ദ്വയപാളികൾക്കിടയിലെ കൊഴുപ്പിന്റെ അടുക്കിവെയ്ക്കൽ പാളികളുടെ യാന്ത്രികപ്രത്യേകതകളെ (ഉദാഹരണത്തിന്, പരത്തുന്നതിനോടും വളയ്ക്കുന്നതിനോടുമുള്ള പ്രതിരോധം) സ്വാധീനിക്കും. ഈ പ്രത്യേകതകളിൽ മിക്കതും പരീക്ഷണശാലയിൽ നിർമ്മിത മോ‍ഡലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പഠനവിധേയമാക്കിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നവയാണ്. ഇത്തരം മോഡലുകളാൽ നിർമ്മിതമായ വെസിക്കിളുകൾ ക്ലിനിക്കൽ ഔഷധവിരതണത്തിന് (ഡ്രഗ് ഡെലിവറി) ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.

ജൈവിക സ്തരങ്ങൾ ഫോസ്ഫോലിപിഡുകൾ കൂടാതെ മറ്റനേകം കണികകൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിതമായവയാണ്. ജന്തുകോശങ്ങളിലെ കൊളസ്ട്രോൾ ഇതിനുദാഹരണമാണ്. ഇത് ദ്വയപാളിയുടെ ദൃഢത വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും പ്രവേശ്യത കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചില അവിഭക്തസ്തരപ്രോട്ടീനുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തെയും കൊളസ്ട്രോൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. അവിഭക്തസ്തരപ്രോട്ടീനുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളിയുമായി ഉൾച്ചേർന്നിരിക്കുമ്പോഴാണ്. ഈ ഉൾച്ചേരലിന്റെ ദൃഢത വർധിപ്പിക്കാൻ വാർഷിക കൊഴുപ്പ് ഷെല്ലുകൾ (annular lipid shell) സഹായിക്കുന്നു. ദ്വയപാളികളാണ് കോശത്തിന്റെയും കോശാംഗങ്ങളുടെയും അതിര്ത്തി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ കോശാന്തർഭാഗത്തും കോശങ്ങൾക്കിടയിലും ഉള്ള വിവരവിനിമയത്തിൽ ഈ സ്തരപ്രോട്ടീനുകൾ പങ്ക് വഹുക്കുന്നു. രണ്ട് ദ്വയപാളികളുടെ കൂടിച്ചേരലിൽ ചില പ്രത്യേക സ്തരപ്രോട്ടീനുകൾ പങ്കെടുക്കുന്നു. ഈ കൂടിച്ചേരൽ രണ്ട് വ്യതസ്ത വ്യൂഹങ്ങളുടെ സംയോജനം സാധ്യമാക്കുന്നു. അണ്ഢത്തിന്റെയും ബീജത്തിന്റെയും സംയോജനം, കോശത്തിലേക്കുള്ള വൈറസിന്റെ പ്രവേശനം എന്നിവ ഇതിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്. കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളികൾ മൃദുലവും സാധാരണ മൈക്രോസ്കോപ്പുകളാൽ അദൃശ്യവും ആയതിനാൽ ഇവയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം വെല്ലുവിളികൾ നിറഞ്ഞതാണ്. ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (EM), ആറ്റോമികബല മൈക്രോസ്കോപ്പി (AFM) തുടങ്ങിയ നൂതന സങ്കേതങ്ങൾ ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയാണ് ഇവയെക്കുറിച്ച് പഠനങ്ങൾ നടക്കുന്നത്.

മാതൃക സിസ്റ്റങ്ങൾ

കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളികൾ പരീക്ഷണശാലകളിൽ കൃത്രിമമായി നിർമ്മിക്കുക സാധ്യമാണ്. ഇവയിലാണ് ഗവേഷകർ പ്രകൃതിദത്ത കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളികളിൽ നടത്താൻ കഴിയാത്ത പരീക്ഷണങ്ങൾ ചെയ്യുന്നത്. ഇത്തരം സിന്തറ്റിക്ക് സിസ്റ്റങ്ങളെയാണ് മാതൃക സിസ്റ്റങ്ങൾ എന്നു വിളിക്കുന്നത്. ഓരോ മാതൃക സിസ്റ്റങ്ങൾക്കും അതിന്റേതായ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളും ഉണ്ട്. സൌകര്യത്തിന് അനുസരിച്ച് ഇവയെ വിവിധ തരം പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് തെരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. ചില പ്രധാന മാതൃക സിസ്റ്റങ്ങൾ താഴെ :

കറുത്ത കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളികൾ / Black lipid membranes (BLM)

പിന്തുണയ്ക്കപ്പെട്ട കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളികൾ / Supported lipid bilayers (SLB)

പരിധി നിർണ്ണയിക്കപ്പെട്ട കൊഴുപ്പ് ദ്വയപാളികൾ / Tethered Bilayer Lipid Membranes (t-BLM)

വെസിക്കിളുകൾ