固体支撑模拟生物膜的制备与表征

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1、浙江人学硕Ij学位论义摘要摘要固体支撑模是人工仿生膜的一种重要形式，由于基底的支撑作用使膜的稳定性更好，且可以制备cm2级大面积的膜，在保持膜流动性的同时提高了膜的机械强度，可用于研究磷脂分子的运动、膜结构分析、蛋白与磷脂膜的相互作用、生物传感等生物膜理论、传感器技术和医学医药等领域中。双亲性嵌段共聚物可自组装形成膜结构，相对于磷脂分子，其化学稳定和机械稳定性更好，而且其嵌段的组成、链长、结构都可以过精确设计和调节，其结构和功能具有丰富的多样性。以聚合物为成膜材料的固体支撑膜有可能推动生物膜研究向应用领域发展。此外，多孔硅由于具有光反射干

2、涉特性，其Fabry．P6rot干涉谱与多孔层厚度和孔道的光折射率相关，以其作为基底制备的固体支撑膜有望成为一类新型的生物传感器。本论文的研究目的是制备多种不同膜材料和基底的固体支撑膜，为生物膜尤其是膜蛋白的理论研究和应用建立一个测试和应用的技术平台。本论文首先以聚二甲基硅油(PDMS)磺酸酯为引发剂进行2．甲基．2．嚼唑啉阳离子开环聚合，合成了分子量约为9680g／tool、多分散系数为1．6的双亲性ABA型三嵌段共聚物聚甲基嚼唑啉．聚二甲基硅油．聚甲基嗯唑啉(PMOXA24．PDMS74．PMOXA24)，并通过核磁共振(1H．NMR

3、)和红外光谱(FTIR)进行验证。用薄膜挤出法制备了粒径约为154．1nin，多分散系数为o．13的的DOPC脂质体，并通过融合法使其在高亲水性的云母、硅片表面沉积形成磷脂双分子层支撑膜。采用原子力显微镜(AFM)验证了支撑膜的形成，进一步通过椭圆偏振光谱法测定硅片基底中磷脂膜的厚度为3．74nm。制备了粒径数量平均值为46．7nnl、多分散系数为o．23的聚合物囊泡，并在云母、硅片表面形成了固体支撑聚合物膜，其表面接触角分别由3．0。和37．1。上升为40．9。和45．2。，进一步经椭圆偏振光谱法测得聚合物膜厚约6．64nm，验证了膜的

4、形成。并通过LB拉膜制备了膜厚仅为3．57m的聚合物单层膜。通过电化学刻蚀法制备了孔径为35～50llm，孔道深度约为15岬的多孔硅，VI浙江人学硕}：学位论文摘要经450。C高温氧化2小时后其表面接触角约为15．9。，AFM测得表面均方根粗糙度(RMS)仅为0．643rim，并用电子显微镜观测了其孔道结构。通过融合法使DOPC脂质体在多孔硅表面沉积形成支撑磷脂双层膜。采用AFM观察了表面，测得磷脂膜的厚度为3．87nnl，同时利用多孔硅的光反射干涉特性，检测到多孔硅支撑磷脂双层膜对磷酸缓冲液中离子具有排阻作用，进一步验证了膜的形成。关键

5、词：固体支撑膜，脂质体，双亲性嵌段共聚物，多孔硅，光反射干涉，椭圆偏振光谱，原子力显微镜VlI浙江人学硕I：学位论义AbstractSolid-supportedmembraneisoneoftheartificialmembranemodelsystems．Thepresenceofsupportingmediummakesthemembranesmorestable，whichcouldsustaintbrdays，andmakesitpossibletopreparecm2．scalemembrane．Itenhancestheme

6、mbranes’mechanicalstrengthwhilekeepingthefluidityofthemembrane．Solid—supportedmembranecanbeappliedinmanyfields，especiallybiological，andmedicaltechnologies，suchasthemobilityoflipidmolecular，structureofmembrane，integrationofproteinsinlipidmembrane，biosensors，newdrugscreenin

7、g，etc．Amphiphilicblockcopolymercanself-assembleintoorderednanometricmembraneinselectivesolvent．Withregardtolipidmolecular，thiscopolymerismorestableinchemicalandmechanicalproperties，moreover，thecomposition，lengthandstructureoftheblockcouldberegulatedanddesinedprecisely，SOt

8、hatthiscopolymerwillhaveagooddiversity．Furthermorethesolidsupportedpolymer-basedwillspreadtheres