材料：コロイド膜におけるキラルなラフト構造体の階層的組織化

液体–液体相分離は、ナノ粒子、タンパク質、コロイドの懸濁液によく見られる。この現象は、ゲル形成やタンパク質結晶化において、またおそらく細胞生物学における組織化原理としても重要な役割を果たしている。数例の注目すべき例外を除いて、バルクにおける液体–液体相分離は、液滴の連続的合体によって系が完全に相分離するまで進行する。しかし、界面や表面や膜に、コロイドやナノ粒子やタンパク質が閉じ込められている場合、それらの相互作用は、等方性溶媒を介する相互作用とは根本的に異なっており、はるかに複雑な相挙動が現れる。今回我々は、異なる2種類のキラルなコロイドロッド（棒状コロイド）で構成される単層膜において、液体–液体相分離によって熱力学的に安定なラフト（いかだ状）構造が形成され、このラフトがモノマーロッドを背景のリザーバーと絶えず交換することによって自己限定的なサイズを維持することを示す。また我々は、ラフトを可視化して操作し、ラフト集合化の速度論的挙動を定量化するとともに、ロッドのキラリティーに起因する膜の変形からラフト–ラフト間の長距離斥力相互作用が生じることを示す。ラフトは、高密度の場合、集合化してクラスター結晶を形成するが、結合して高次構造を形成することもある。総合すると、今回の観察結果は、単分散膜クラスターを集合させるロバストな膜系経路を実証するものであり、この方法は、バルク懸濁液中でコロイドを集合させる既存の方法を補完するものである。さらに、膜中のキラル含有物が長距離斥力相互作用を獲得できることも明らかになり、こうした相互作用は、有限サイズの集合体の安定化により広く関与している可能性がある。

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