Predstavljena je metoda za merjenje elastičnih lastnosti fosfolipidnih membran, ki sloni na spremembah oblik uvihanih fosfolipidnih mehurčkov v električnem polju.
Pri poskusih opazimo mehurčke različnih oblik. Pri nekaterih je membrana uvihana sama vase, tako da jih vidimo kot mehurček, v katerem je zaprt manjši mehurček. Mehurčka sta približno kroglasta in povezana s tankim vratom. Ko priključimo izmenično napetost in se med elektrodama vzpostavi električno polje (1-100 kHz, do 200 V/cm), se zunanji del mehurčka deformira v potegnjeni rotacijski elipsoid, medtem ko notranji ostane bolj ali manj kroglast, le zmanjša se. Pri povečevanju polja ekscentričnost elipsoida sprva zvezno sledi polju, pri neki kritični vrednosti polja pa se skokovito poveča, ko se vrat odpre in iz obeh delov mehurčka nastane en sam potegnjeni rotacijski elipsoid. Ob zmanjševanju polja se pri dovolj nizki vrednosti membrana znova uviha vase.
Obliko fosfolipidnega mehurčka modeliramo kot potegnjeni rotacijski elipsoid z manjšo kroglo znotraj in jo parametriziramo s tremi spremenljivkami. Z minimizacijo celotne energije mehurčka glede na ekscentričnost dobimo ravnovesno obliko. Pri tem upoštevamo dve vezi, ki zahtevata, da se mora ohranjati celotna površina membrane in prostornina mehurčka. K energiji prispevata lokalna in nelokalna upogibna energija ter energija električnega polja - slednjo izračunamo kot delo, ki ga pri spremembi oblike mehurčka opravijo električne sile na meji slabo prevodne membrane in prevodnega vodnega medija. Prva dva prispevka k energiji sta neodvisna od električnega polja in se elipsoidni deformaciji upirata, zadnji pa s poljem narašča in favorizira deformirane oblike. Nasprotujoči si težnji se uravnovesita pri neki vrednosti ekscentričnosti elipsoida. Ta je tem večja, čim večje je polje.
Energijo deformiranega uvihanega mehurčka primerjamo z energijo popolnoma iztegnjenega mehurčka. Nad neko dovolj visoko vrednostjo polja je iztegnjena oblika energijsko ugodnejša, in pri tej vrednosti se oblika mehurčka nezvezno spremeni iz uvihane v elipsoidno. Izračunamo mejno vrednost polja.
Opisani model kaže, da je jakost polja, potrebna za prehod iz uvihane v raztegnjeno obliko, razen od snovnih konstant odvisna še od velikosti in polnosti fosfolipidnega mehurčka, to je razmerja med prostornino telesa in prostornino, ki bi jo imela krogla z enako površino. Ker lahko velikost in polnost mehurčka izmerimo, ostale snovne konstante pa poznamo iz drugih eksperimentov, bi to metodo ob predlaganih dopolnitvah, ki bi izboljšale ujemanje modela z eksperimenti, lahko uporabili za določevanje nelokalne upogibne konstante.
Obnovljeno: 12.november 1995 (P.Peterlin)