The colloidal nature of phospholipid monolayers

Abstract
Monolayers of different phospholipids and of a fluorinated fatty acid are studied by surface pressure and potential measurements and by fluorescence microscopic observation of domain movement in inhomogeneous electric fields. The data consistently show that long range electrostatic forces result from molecular dipole moments of the glycerin ester and not from the head group region of the monolayer. In coexistence with fluid phase solid lipid domains exhibit excess dipole density between 50 mD/nm2 and 200 mD/nm 2 with different signs for phospholipids and fluorinated fatty acids. The latter fact explains the opposite direction of forces on lipid domains in electric fields. Energies per domain corresponding to these forces were calculated to about 104 kT. The molecular origin of the surface dipole moments is discussed.

Résumé
On étudie des monocouches de phospholipides et d'un acide gras fluoré par des mesures de potentiels et de pressions de surface, et aussi en observant par microscopie de fluorescence les mouvements de domaines sous l' effet de champs électriques inhomogènes. Les résultats montrent systématiquement que les forces électrostatiques à longue portée sont produites par les dipôles situés sur les esters glycériques et non pas par les têtes polaires de la monocouche. Les domaines lipidiques solides observés en coexistence avec une phase fluide montrent un excès de densité de dipôles qui varie entre 50 à 200 mD/nm 2 avec des signes différents pour les phospholipides et les acides gras. Ceci explique les directions opposées des forces qui s'exercent sur les domaines lipidiques placés dans les champs électriques. Les énergies par domaine pour ces forces sont de l'ordre de 104 kT. Nous discutons l'origine moléculaire de ces moments dipolaires de surface.