[發明專利]一種在液相中原位制備脂雙分子層膜的方法

無效

• 申請號: 200910199231.9
• 申請日: 2009-11-20
• 公開（公告）號: CN102072971A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 鮑稔;李莉;邱楓;楊玉良
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01Q30/20
• 分類號: G01Q30/20;G01N1/28;G01N1/44
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 包兆宜

技術領域

本發明屬于膜制備技術領域，涉及固體表面支撐的脂雙分子層膜的制備方法，具體涉及一種在液相中原位制備脂雙分子層膜的方法。

背景技術

固體表面支撐的平面脂雙分子層膜(Supported?Lipid?Bilayer，SLB)，是模型生物膜的主要形式之一。通過控制脂雙分子層的組成比例以及膜周圍的介質性質等影響因素，人們可以借助原子力顯微鏡(AFM)定性及定量地研究生物膜對外部環境變化的響應及特定生理過程的內在機制。常用的制備平面支持膜的方法有旋涂法、LB膜轉移法和囊泡融合法三大類。其中，旋涂法是借助旋涂儀在云母表面直接旋涂脂類的有機溶液得到多層脂類干膜；LB膜轉移法是借助LB膜儀，將液槽中的單分子層膜鍍覆到云母等固體表面得到單層脂類干膜。該兩種方法方便快捷，但是制得的脂膜不具備生物流動性，即使長時間浸泡于溶液中也無法得到具有二維流動性的分子層膜，因而應用范圍有限。所述的囊泡融合法是最近提出的一種制備脂雙分子層膜的方法，利用脂類囊泡能自發在云母等固體表面自發融合調整的特點，促使脂類在固體表面形成規整的單層雙分子層脂膜，同時整個制備過程是發生在液相環境中，因而能保證脂膜的二維流動性，能促進對模型膜的研究。但是目前提出的各種囊泡融合法均存在如下一些缺點：(1)囊泡在固體表面上自發融合成膜所需的時間很長，約4～12小時；(2)得到效果較好雙分子層膜的幾率不夠高；(3)在沖洗表面多余囊泡的過程中常常會造成膜的損壞；(4)在具體實施過程中，尤其是在轉移到AFM樣品臺上觀測時，膜表面常應接觸空氣而失去流動性。此外，目前各種制備方法均存在如下兩個共同的問題：在操作及轉移過程中難以保持所需的溫度，尤其對于多組分體系，可能導致不可消除的分相及相變痕跡；不可能實現對膜表面的任何進一步的修飾或改性，從而不能用于原位改性和相應的動力學研究。

因此，研究一種便捷制備均勻穩定的固體表面支撐脂雙分子層膜的方法，并實現用AFM實時監測溶液環境中溫度及分子離子種類等對膜結構的影響與作用，是一個能更大促進生物膜研究并具有實際應用價值的課題。

與本發明相關的現有技術有：

1.楊福愉?主編.生物膜[M].北京：科技出版社，2005.

2.W.Binder，V.Barragan，F.Menger.Domains?and?Rafts?in?Lipid?Membranes[J].Angew.Chem.Int.Ed.2003(42)：5802-5827.

3.S.Connell，D.Smith.The?atomic?force?microscope?as?a?tool?for?studying?phaseseparation?in?lipid?membranes.Molecular?Membrane?Biology，2006(23)：17-28.

4.E.Sackmann.Supported?membranes：Scientific?and?practical?applications[J].Science?1996(271)：43-48.

發明內容

本發明的目的在于提出一種固體表面支撐的脂雙分子層膜的新制備方法，具體涉及一種在液相中原位制備脂雙分子層膜的方法。

本發明通過在原子力顯微鏡(AFM)的可控溫樣品臺上原位制備脂雙分子層膜，借助高溫條件加速囊泡融合，實現快速制樣。該方法同時還能靈活有效控制雙層膜所處的溫度、周圍液體介質的性質等影響膜形貌的因素。

為實現上述目的，本發明提供了一種在液相中原位制備脂雙分子層膜的方法，其特征在于，采用原位高溫囊泡融合法，結合原子力顯微鏡液池針架設計進樣裝置，于高溫條件下融合囊泡，在液相中原位制備脂雙分子層膜。

本發明中，溫度可控、AFM樣品臺上、液池中、原位生成固體表面的支撐膜，并可通過置換不同液相溶液引發膜表面的各種物理化學反應，用原子力顯微鏡實時監測這些過程中膜表面形貌的變化。

本發明中，在原子力顯微鏡的可控冷熱掃描器的樣品臺上，建立以云母為襯底的樣品液池裝置，插入微型溫度計與自動液體進樣器。樣品液池中，溶液的種類及沖洗置換液的流速、用量精確可控，以保證液相的性質及濃度的可靠性，同時不損壞膜的結構。

為了獲得穩定的平整的固體支撐膜，目前的囊泡融合方法大多是在常溫下先用大量的囊泡溶液(1-10毫升)將固體表面完全過量潤濕，進行4-12小時不等的融合得到較平整的支撐膜。