生物膜界面尤其是細(xì)胞膜界面,它涉及到物質(zhì)傳輸、信號(hào)傳導(dǎo)、蛋白吸附與脫附等眾多生理過(guò)程。因此,揭示細(xì)胞膜界面的生物學(xué)效應(yīng)至關(guān)重要。由于細(xì)胞膜的復(fù)雜性,磷脂單分子層和磷脂雙分子層常常當(dāng)作模型細(xì)胞膜被廣泛研究。過(guò)去幾十年來(lái),多種實(shí)驗(yàn)和模擬技術(shù)用于模型細(xì)胞膜的研究,例如X-射線和中子衍射、傅里葉變換紅外光譜、分子動(dòng)力學(xué)模擬等等。然而,這些傳統(tǒng)的表征技術(shù)由于缺少表界面選擇性,并非理想的表界面表征技術(shù)。幸運(yùn)的是,和頻振動(dòng)光譜迅速發(fā)展起來(lái),成為探測(cè)表界面最強(qiáng)有力的手段之一。其具有超高的單分子層靈敏性、高度的表界面選擇性,能夠?qū)崟r(shí)原位地提供表界面分子結(jié)構(gòu)、取向以及取向分布等信息,以上這些優(yōu)點(diǎn)是其它表征技術(shù)所難以達(dá)到的。本論文采用傳統(tǒng)以及相位敏感和頻振動(dòng)光譜技術(shù),開展了模型細(xì)胞膜和高分子膜表界面的研究工作。首先解決了有關(guān)磷脂膜的兩個(gè)重要基本問(wèn)題。第一,研究了磷脂單層膜在不同接觸介質(zhì)（空氣和水）中的分子取向結(jié)構(gòu)與SFG信號(hào)強(qiáng)度。發(fā)現(xiàn)棱鏡上的磷脂單層接觸水面上的磷脂單層形成磷脂雙分子層后,棱鏡上磷脂單層的SFG信號(hào)顯著增強(qiáng),原因主要是由于界面菲涅爾系數(shù)增大所引起的。第二,研究了磷脂單層在不同實(shí)驗(yàn)幾何構(gòu)型（外... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１多肽和蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)與手性ＳＦＧ／＾ｐ信號(hào)的關(guān)系

?３１００?５２００?３３００?３１０Ｃ?３２００?３３０Ｃ?３１００?３２００?３３０Ｃ?３１０Ｃ?３２００?３３００?３１００?３２００?３３０Ｃ??Ｖ＞ａｖ＊ｎｕｍｂ？ｆ?＜ｃｍ??圖１－１多肽和蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)與手性ＳＦＧ／＾ｐ信號(hào)的關(guān)系。??Ｃｏｎｂｏｙ組對(duì)于不同溫度下的ＤＳＰＣ／ＤＳＰＣ－辦３雙層膜ｆｌｉｐ－ｆｌ〇Ｐ速率和半衰期進(jìn)行了??定量的分析，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，ｆｌｉｐ－ｆｌｏｐ速率加快以及半衰期減小，如圖１－２所示［１５］。??Ｂｏｎｎ組探測(cè)了?ＤＮＡ與磷脂膜的相互作用，發(fā)現(xiàn)相互作用之后界面水結(jié)構(gòu)發(fā)生了取向變??化［３（１］。Ｃｈｅｎ組研宂了膜電位對(duì)于丙甲甘肽取向的影響，發(fā)現(xiàn)靠近雙層膜的局部ｐＨ的改??變可以調(diào)控膜電位，當(dāng)ｐＨ從６．７升高到１１．９時(shí)，丙甲甘肽的兩個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)的傾角和彎??曲角都降低［２８］。??２０??１＇：＾＾??０?１００?２００?３０Ｃ?４００?５００?６０Ｃ??Ｔｉｍｅ?（ｍｉｎ）??圖１－２時(shí)間依賴的ＤＳＰＣ／ＤＳＰＣ－辦雙層磷脂膜中ＣＨ３對(duì)稱伸縮振動(dòng)在不同溫度下（藍(lán)色??實(shí)線為４ｌ．７°Ｃ，綠色實(shí)線為４５．７°Ｃ，紅色實(shí)線為５０．３°Ｃ）?ＳＦＧ信號(hào)強(qiáng)度。虛線為相應(yīng)??的擬合結(jié)果。??雖然有關(guān)磷脂膜的研宄，國(guó)內(nèi)外己有很多出色的工作。然而對(duì)于一些基本的問(wèn)題，??比如磷脂單層在不同接觸介質(zhì)（空氣和水，如圖１－３）以及不同實(shí)驗(yàn)幾何設(shè)置（外反射??和全反射

?３１００?５２００?３３００?３１０Ｃ?３２００?３３０Ｃ?３１００?３２００?３３０Ｃ?３１０Ｃ?３２００?３３００?３１００?３２００?３３０Ｃ??Ｖ＞ａｖ＊ｎｕｍｂ？ｆ?＜ｃｍ??圖１－１多肽和蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)與手性ＳＦＧ／＾ｐ信號(hào)的關(guān)系。??Ｃｏｎｂｏｙ組對(duì)于不同溫度下的ＤＳＰＣ／ＤＳＰＣ－辦３雙層膜ｆｌｉｐ－ｆｌ〇Ｐ速率和半衰期進(jìn)行了??定量的分析，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，ｆｌｉｐ－ｆｌｏｐ速率加快以及半衰期減小，如圖１－２所示［１５］。??Ｂｏｎｎ組探測(cè)了?ＤＮＡ與磷脂膜的相互作用，發(fā)現(xiàn)相互作用之后界面水結(jié)構(gòu)發(fā)生了取向變??化［３（１］。Ｃｈｅｎ組研宂了膜電位對(duì)于丙甲甘肽取向的影響，發(fā)現(xiàn)靠近雙層膜的局部ｐＨ的改??變可以調(diào)控膜電位，當(dāng)ｐＨ從６．７升高到１１．９時(shí)，丙甲甘肽的兩個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)的傾角和彎??曲角都降低［２８］。??２０??１＇：＾＾??０?１００?２００?３０Ｃ?４００?５００?６０Ｃ??Ｔｉｍｅ?（ｍｉｎ）??圖１－２時(shí)間依賴的ＤＳＰＣ／ＤＳＰＣ－辦雙層磷脂膜中ＣＨ３對(duì)稱伸縮振動(dòng)在不同溫度下（藍(lán)色??實(shí)線為４ｌ．７°Ｃ，綠色實(shí)線為４５．７°Ｃ，紅色實(shí)線為５０．３°Ｃ）?ＳＦＧ信號(hào)強(qiáng)度。虛線為相應(yīng)??的擬合結(jié)果。??雖然有關(guān)磷脂膜的研宄，國(guó)內(nèi)外己有很多出色的工作。然而對(duì)于一些基本的問(wèn)題，??比如磷脂單層在不同接觸介質(zhì)（空氣和水，如圖１－３）以及不同實(shí)驗(yàn)幾何設(shè)置（外反射??和全反射

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]隱藏高分子界面及生物界面分子結(jié)構(gòu)的和頻振動(dòng)光譜研究(英文)[J]. 陳戰(zhàn).  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)



本文編號(hào)：3242267