Dependence of fullerene aggregation on lipid saturation due to a balance between entropy and enthalpy
Notice bibliographique
Résumé
It is well-known that fullerenes aggregate inside lipid membranes and that increasing the concentration may lead to (lethal) membrane rupture. It is not known, however, how aggregation and rupture depend on the lipid type, what physical mechanisms control this behavior and what experimental signatures detect such changes in membranes. In this paper, we attempt to answer these questions with molecular simulations, and we show that aggregation and membrane damage depend critically on the degree of saturation of the lipid acyl chains: unsaturated bonds, or "kinks", impose a subtle but crucial compartmentalization of the bilayer into core and surface regions leading to three distinct fullerene density maxima. In contrast, when the membrane has only fully saturated lipids, fullerenes prefer to be located close to the surface under the head groups until the concentration becomes too large and the fullerenes begin clustering. No clustering is observed in membranes with unsaturated lipids. The presence of "kinks" reverses the free energy balance; although the overall free energy profiles are similar, entropy is the dominant component in unsaturated bilayers whereas enthalpy controls the fully saturated ones. Fully saturated systems show two unique signatures: 1) membrane thickness behaves non-monotonously while the area per lipid increases monotonously. We propose this as a potential reason for the observations of low fullerene concentrations being effective against bacteria. 2) The fullerene-fullerene radial distribution function (RDF) shows splitting of the second peak indicating the emergence short-range order and the importance of the second-nearest neighbor interactions. Similar second peak splitting has been reported in metal glasses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».