生物膜是細胞膜和細胞器膜的統(tǒng)稱。作為細胞或細胞器的保護屏障,生物膜具有能量傳遞、物質(zhì)傳遞、信息識別與傳遞等重要功能,這些功能在細胞的生存、生長、繁殖和分化中都起著十分重要的作用。因此,正確認識生物膜結(jié)構(gòu)和功能對揭示生命活動的奧秘有重要意義。由于生物膜本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,研究者們多采用自下而上的方法來構(gòu)建仿生膜,并以其為基礎(chǔ)來研究生物膜的物理化學(xué)性質(zhì)或模擬細胞的結(jié)構(gòu)和功能。在仿生膜的構(gòu)建方面,二維仿生膜陣列的構(gòu)建有助于生物膜性質(zhì)的高通量研究。在三維仿生膜的構(gòu)建方面,巨型磷脂囊泡(giant unilamellar vesicle,GUV)陣列的制備方法較少,且局限于勻質(zhì)GUV陣列的制備。因此,針對以上研究現(xiàn)狀,本論文在導(dǎo)電性良好且透明的氧化銦錫(Indium tin oxide,ITO)基底上制備了磷脂膜陣列,在液滴-固體界面構(gòu)建了高阻抗的磷脂膜體系,首次利用聲場制備了GUV陣列和GUV/細胞陣列,并實現(xiàn)了囊泡與囊泡之間及囊泡與細胞之間的物質(zhì)傳輸和化學(xué)信號交流。在ITO基底上修飾十八烷基三甲氧基硅烷(trimethoxy(octadecyl)silane,TODS)自組裝膜,利用深度紫外光(2...

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 二維磷脂仿生膜及其陣列研究進展
        1.2.1 磷脂仿生膜體系
        1.2.2 支撐磷脂膜陣列
    1.3 三維仿生膜(磷脂囊泡)及其陣列研究進展
        1.3.1 巨型磷脂囊泡的制備
        1.3.2 巨型磷脂囊泡的應(yīng)用
        1.3.3 巨型磷脂囊泡陣列
        1.3.4 聲波輻射力
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗試劑與研究方法
    2.1 主要原料與試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 實驗方法
        2.3.1 TODS自組裝膜修飾的ITO基底的制備
        2.3.2 微圖案化的TODS自組裝膜修飾的ITO基底的制備
        2.3.3 圖案化磷脂雙層膜陣列的制備
        2.3.4 高阻抗支撐膜體系實驗裝置的制備
        2.3.5 液滴-固體界面間磷脂雙層膜的制備
        2.3.6 巨型磷脂囊泡(GUV)的制備
        2.3.7 巨型磷脂囊泡中酶的包覆及囊泡外部酶的去除
        2.3.8 酶的修飾
        2.3.9 巨型磷脂囊泡陣列的制備
        2.3.10 肝癌細胞(HepG2)的培養(yǎng)
    2.4 表征與分析方法
        2.4.1 顯微鏡測試方法
        2.4.2 接觸角測量技術(shù)
        2.4.3 電化學(xué)測試方法
        2.4.4 熒光漂白恢復(fù)(FRAP)技術(shù)
        2.4.5 X射線光電子能譜(XPS)分析
        2.4.6 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)分析
        2.4.7 原子力顯微鏡(AFM)分析
        2.4.8 紫外可見光譜分析(UV/Vis)
第3章 微圖案化ITO電極上磷脂雙層膜陣列的制備
    3.1 引言
    3.2 微圖案化TODS自組裝膜修飾的ITO基底的制備及表征
        3.2.1 ITO基底的硅烷化修飾
        3.2.2 TODS自組裝膜刻蝕時間的研究
        3.2.3 微圖案化的ITO表面刻蝕時間的確定
    3.3 磷脂膜陣列的制備及表征
        3.3.1 磷脂雙層膜陣列的制備
        3.3.2 熒光顯微鏡觀察磷脂雙層膜陣列
        3.3.3 原子力顯微鏡表征磷脂雙層膜陣列
        3.3.4 循環(huán)伏安法和電化學(xué)阻抗法表征磷脂雙層膜陣列
    3.4 本章小結(jié)
第4章 高阻抗液滴-固體界面支撐磷脂膜體系的制備及應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實驗裝置的制備
        4.2.1 電化學(xué)池和進樣裝置的制備
        4.2.2 參比電極的制備及校準
    4.3 液滴與基底之間接觸面積的控制
        4.3.1 TODS自組裝膜修飾的ITO基底的制備
        4.3.2 液滴與TODS自組裝膜修飾的ITO基底之間接觸面積的控制
    4.4 液滴-ITO界面間磷脂雜化膜的制備及表征
        4.4.1 液滴-ITO電極界面間磷脂雜化膜的制備
        4.4.2 液滴-ITO電極界面間磷脂雜化膜的表征
    4.5 裸ITO電極上液滴-固體界面磷脂雙層膜的制備及應(yīng)用
        4.5.1 液滴-固體界面磷脂雙層膜的制備
        4.5.2 液滴-固體界面磷脂雙層膜的電化學(xué)表征
        4.5.3 液滴-固體界面磷脂雙層膜的流動性表征
        4.5.4 蜂毒素與液滴-固體界面磷脂雙層膜的相互作用
    4.6 本章小結(jié)
第5章 聲場下巨型磷脂囊泡陣列的制備及應(yīng)用研究
    5.1 引言
    5.2 聲場下的GUV陣列
        5.2.1 聲差的來源及糖溶液濃度的影響
        5.2.2 一維和二維聲場下的GUV陣列
        5.2.3 GUV在聲場下的形變研究
        5.2.4 節(jié)點上GUV數(shù)量的控制
        5.2.5 GUV陣列中的化學(xué)信號傳遞
    5.3 聲場下的GUV/細胞陣列
        5.3.1 肝癌細胞(HepG2)在聲場下的排列
        5.3.2 聲場下肝癌細胞(HepG2)與GUV的化學(xué)物質(zhì)交流
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷



本文編號：3816922