Поверхность слезы имеет регулярную структуру

Ученые из университета Эксетера обнаружили, что поверхность слезы имеет сложную структуру, подобную клеточной мембране, сообщает Institute of Physics.

Некоторые из молекулярных компонентов слезной пленки, покрывающей и смачивающей глаз, похожи на молекулы, из которых состоит мыльная пленка. Эти компоненты называются липидами. Они аналогичны основным компонентам клеточной мембраны и имеют растворимую в воде «головку» и нерастворимый «хвост». На поверхности воды эти молекулы стремятся образовать слой толщиной в одну молекулу, причем их «головка» растворяется в воде, а «хвост» выталкивается из нее. Другие компоненты слезной пленки являются полностью гидрофобными — они хорошо растворяются в жирах, но не растворяются в воде. Такие молекулы на поверхности воды собираются в большие капли, подобно каплям масла или жира.

Каким образом эта смесь организована в слезной пленке? Чтобы ответить на этот вопрос, руководитель исследования, доктор Петр Петров (Peter Petrov) и его коллеги из университета Эксетера наблюдали отражение рентгеновских лучей от поверхности пленок из естественных слез и из искусственно созданной смеси липидов и жировых компонентов. Исследования показали, что и в естественных, и в синтетических пленках молекулы образуют на поверхности воды регулярную упорядоченную структуру, сходную с двумерными кристаллами.

Выяснилось также, что липиды находятся в двух различных состояниях: относительно беспорядочное состояние, подобное двумерной жидкости, перемежается с областями более плотно упакованных молекул в кристаллическом состоянии. Эти липидные кристаллы имеют форму цветочных бутонов. Жировые компоненты образуют отдельный слой на поверхности липидов. Д-р Петров и его коллеги полагают, что такое расположение позволяет слезным пленкам сохранять постоянную структуру, даже когда они сильно вытягиваются или сжимаются, что происходит, например, при моргании.