Mi az a folyadék-folyadék fázisszeparáció (LLPS)?

A vinaigrette mártás elkészítésének példája a folyadék-folyadék fázisszeparáció egyszerűsített változatát jól szemlélteti. Erős rázás után kis idővel a mártásban lévő olaj és ecet elválasztott, kétfázisú rendszerré alakul. Ennek ugyanis, a rendszer kölcsönható elemeinek köszönhetően, alacsonyabb a szabadenergiája, mint a teljesen összekevert állapotnak. Az öntetben egyrészt az olajmolekulák vagy a vízmolekulák (ecet) közötti homotípusos kölcsönhatások, valamint a víz és az olajmolekulák közötti heterotípusos interakciók fordulnak elő. Ha a homotípusos kölcsönhatások erősebbek a heterotípusos kölcsönhatásoknál, a keveredés kedvezőtlen, és egy alacsonyabb szabadenergiájú, fázissal elválasztott, kétállapotú rendszeralakul ki, vagyis fázisátmenet jön létre.

A neurobiológiai kutatások elmúlt évtizedében a folyadék-folyadék fázisszeparáció (LLPS) egyre nagyobb figyelmet kapott a megváltozott szinaptikus funkciók értelmezése, ill. számos idegrendszeri fejlődési betegség kialakulásában. A folyadék-folyadék fázisszeparáció olyan mechanizmus, amelynek révén a molekulák, például nukleinsavak vagy fehérjék homogén folyékony oldata spontán módon különálló fázisokra válik szét. Az LLPS működési zavarai ma már számos idegrendszeri fejlődési rendellenesség, köztük a skizofrénia, a figyelemhiányos hiperaktivitási zavar (ADHD), az autizmus spektrumzavar (ASD) és a fragilis-X szindróma hátterében állnak.