文獻(xiàn)：Fundamental Studies of Assembly and Mechanical Properties of Lipid Bilayer Membranes and Unilamellar Vesicles

文獻(xiàn)鏈接：https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2013PhDT........22W/abstract

作者：Wang, Xi

本論文的研究重點(diǎn)是：(i) 獲得低缺陷密度和優(yōu)化剛度的磷脂雙層膜 (LBM)/導(dǎo)電電*系統(tǒng)；(ii) 研究囊泡的穩(wěn)定性和機(jī)械性能。LBM 是一個(gè)簡(jiǎn)化但具有代表性的細(xì)胞膜模型。

在導(dǎo)電表面組裝的 LBM 可以通過(guò)電化學(xué)方法探測(cè)蛋白質(zhì)-LBM 相互作用活性�？臻g穩(wěn)定的囊泡可用作細(xì)胞模型或用于藥物遞送。在金基體上組裝 LBM 的主要挑戰(zhàn)在于，囊泡不能自發(fā)破裂形成金基體上的 LBM，并且金基體的粗糙度對(duì)分子膜缺陷密度有顯著影響。

本研究以1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸膽堿 (POPC) 囊泡為載體，用1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-聚乙二醇-2000-N-[3-(2-吡啶基二硫代)丙酸酯] (DSPE-PEG-PDP) 進(jìn)行功能化，在金基底上制備了穩(wěn)定的LBM，無(wú)需表面改性。

采用模板剝離法獲得原子級(jí)平整、純凈的金表面。引發(fā)囊泡破裂的臨界力隨DSPE-PEG-PDP濃度的增加而降低，表明DSPE-PEG-PDP與金基底之間的金-硫醇鹽鍵合促進(jìn)了LBM的形成。利用原子力顯微鏡研究了LBM和囊泡的力學(xué)性能隨DSPE-PEG-PDP濃度的變化。

測(cè)定了DSPE-PEG-PDP濃度范圍為0mol%至24mol%時(shí)LBM的彈性模量，發(fā)現(xiàn)其取決于PEG鏈構(gòu)象。將DSPE-PEG-PDP分子與PEG以蘑菇構(gòu)象結(jié)合會(huì)導(dǎo)致LBM剛性降低，而將PEG以刷狀構(gòu)象結(jié)合會(huì)導(dǎo)致LBM剛性化。

相反，功能化囊泡的力學(xué)性能并未因DSPE-PEG-PDP濃度的變化而發(fā)生顯著變化。通過(guò)調(diào)節(jié)DSPE-PEG-PDP濃度可調(diào)控LBM的剛性，為研究蛋白質(zhì)或肽類(lèi)活性提供了一種通用的細(xì)胞膜模型。囊泡破裂力學(xué)和力學(xué)性能的研究為理解囊泡結(jié)構(gòu)中內(nèi)部有效載荷的觸發(fā)釋放提供了一種方法。

POPC囊泡也被沉積在石墨烯上；這是一種透明且高導(dǎo)電性的電*。采用擴(kuò)散鍵合和模板剝離相結(jié)合的方法，制備了用于石墨烯生長(zhǎng)的金屬表面，無(wú)需擔(dān)心排氣、熱和化學(xué)相容性。

連續(xù)的 LBM 形成于石墨烯-單晶 Cu 上，而具有 120°C 圖案的管狀特征形成于石墨烯-Cu 箔上，這表明石墨烯下方 Cu 的臺(tái)階邊緣也可能引導(dǎo)管狀 LBM 特征在石墨烯上的組裝。

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