丙甲菌素对磷脂膜结构的影响

丙甲菌素是富含α-氨基异丁酸的膜活性肽,能自发插入到脂双层中并相互聚集形成通道结构,对真菌以及革兰氏阳性菌都有抗菌作用.用丙甲菌素与二油酰磷脂酰胆碱的混合溶液在硅片表面制作高度取向的多层膜,并将其浸入水中,用固－液界面X射线散射测量方法,研究了丙甲菌素对磷脂多层膜的结构的影响. 实验结果表明,高浓度条件下,丙甲菌素使脂双层厚度变薄,脂膜的弯曲模量减小.该实验结果有助于理解丙甲菌素与脂双层的相互作用.     

组分混合磷脂球胶束化动力学

两亲性磷脂分子能够形成各种不同形态的胶束,其结构形成不仅依赖于磷脂分子结构和组成,还依赖于两亲性分子的自组装路径. 本工作采用粗粒化分子动力学方法模拟研究了二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)与十六烷基磷酸胆碱(HPC)混合磷脂球胶束化行为. 通过调节DPPC/HPC的组分比例和磷脂球尺寸,观察到多种不同胶束结构形成,例如：球形和非球形(扁平或长椭球)囊泡、盘形胶束、单环或双环胶束和蠕虫状胶束. 研究发现,由于原位胶束化作用,采用磷脂球作为初始态有利于形成囊泡和环形拓扑结构胶束. 模拟结果表明,结合初始态结构设定同时调节磷脂分子组成是一种有效调控磷脂胶束结构的方法.     

二次谐波光谱和布鲁斯特角显微镜研究二棕榈酰磷脂酰胆碱和维生素B2的相互作用

二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）分子在气液界面上形成的Langmuir膜是一种重要的生物膜模拟体系,其手性结构及其与外来物质的相互作用一直是相关学科研究的前沿问题。维生素B₂（VB₂）是人体中一种重要的营养物质,它在代谢障碍引起的脂质沉积性类疾病中有大量的实例应用,经常在一些特殊的临床症状中有出乎意料的治疗奇效。目前,VB₂如何参与到膜上生物事件的过程和细胞乃至生命的作用过程中的研究报道较少,特别是VB₂分子与磷脂分子靶标的立体相互作用,其可能发生的手性分子识别现象会在许多生物事件中起着关键作用。综合二次谐波-线二色光谱（SHG-LD）、Langmuir膜天平和布鲁斯特角显微镜(BAM)技术初步研究了VB₂和DPPC分子在气液界面上的相互作用,分别从气液界面上介观水平和宏观水平上互补表征脂质分子在气液界面上的分子骨架自组装的结构。压缩等温线发现纯水界面L-DPPC和D-DPPC液态扩展相/液态凝聚相(LE/LC)共存阶段的膜压几乎不变,race-DPPC的共存相膜压区域稍微缩短,VB₂水溶液界面上race-DPPC的LE/LC共存相消失。此外,弹性模量研究表明VB₂分子可以提高L-DPPC单分子层膜的弹性模量,但降低D-DPPC和race-DPPC单层膜的弹性模量。结合SHG-LD研究发现,在膜压13 mN·m-1下,L-DPPC在纯水和VB₂水溶液界面上表面手性过量值（DCE）保持不变。与纯水界面相比较,D-DPPC在VB₂水溶液上DCE值出现反转,而race-DPPC的DCE值则不随亚相改变而变化。相同膜压下,BAM观察到单一手性相互作用使得L-DPPC和D-DPPC在纯水界面上各自组装成不同枝臂弯曲方向的手性三叶草微畴(microdomain)。VB₂诱导D-DPPC微畴,使其直径增大1～2倍。同时,VB₂也诱导了race-DPPC单层膜上近似圆形状的微畴伸展,并长出了三条有曲率的枝臂。对此可以解释为VB₂降低了非单一手性相互作用的能量,使得race-DPPC出现手性相分离。与此同时,VB₂也诱导了race-DPPC单层膜微畴的手性结构发生变化。该研究有助于理解VB₂调节磷脂膜横向组织结构的分子机理,在细胞膜界面发生的过程中,脂层单层的二维特性和生物分子之间的相互作用可能决定了生物分子的亲和力。     

多组分磷脂巨囊泡的相结构和胆固醇对微畴成长的影响

摘要：巨囊泡作为细胞的简化模型,其分相与出芽机理及动力学规律已引起许多领域科学家的关注。在富含胆固醇的典型生物膜体系如二棕榈酰磷脂酰胆碱DPPC(2-dihexadecanoyl-rac-glycero-3phosphocholine)/二油酰磷脂酰胆碱DOPC(dioleoyl-phosphatidylcholine)/胆固醇(Chol)的三组分形成的巨囊泡作为模型,从高温退火至低温会发生相分离,形成微畴。实验中借助荧光显微镜观察生物膜体系侧向分离的相结构图。实验发现,体系各组分的不同会影响磷脂膜的相结构和膜内微畴的成长,固定 DOPC/DPPC为1:1的前提下,微畴尺寸随着胆固醇参入量的增加而变大。最后运用理论进一步分析了微畴的成长机理。     

变温拉曼光谱和DSC探讨人参皂苷Rb1分子与DPPC双层膜的作用

研究人参皂苷分子与生物膜的作用对于深入了解中药人参的药理活性及其生物学功效至关重要。DPPC作为具有双分子层结构的脂质分子,常被许多国内外学者作为模拟膜的模型来研究药物分子与细胞膜的作用;Rb1作为中药人参中的重要皂苷成分,具有显著的药理学功效和生物性能。拉曼光谱是探讨分子间作用的有力工具,差示扫描量热技术(differential scanning calorimetry,DSC)是研究脂双层分子单体及其与药物分子作用的常用技术,而将两者结合研究药物分子对细胞膜作用的研究的报道较少。本文采用变温拉曼光谱和DSC探讨了在温度变化条件下人参皂苷Rb1单体分子与DPPC双层膜的作用。通过拉曼光谱测试,在Rb1作用前后,DPPC分子极性头部O—C—C—N+和C—C伸缩振动区域以及烷基链部分C—H键的伸缩振动区域的变化表明,随着温度的增加,含有一定浓度Rb1的DPPC磷脂极性头部旁氏构象没有发生变化,脂酰链的无序性构象增多,侧向排列的无序性增强,DPPC脂双层的流动性增加。由DSC实验得到的几个热力学常数[相变温度(Tm)、半峰宽(ΔT1/2)及相转变焓值(ΔH)]的变化表明,DSC进一步验证了变温拉曼实验结果,随着Rb1浓度的增大,DPPC双层膜的相变温度显著下降,流动性增强,说明Rb1对DPPC双层膜的影响较大。     

磷脂酰乙醇胺单分子膜的相变因素分析及原子力显微镜观测

通过π-A曲线(π:膜对浮片所施之力,A:单分子所占的面积)研究浓度、pH值、温度以及蔗糖对磷脂酰乙醇胺相变的影响.实验表明:(1)当浓度较高时,磷脂酰乙醇胺的π-A曲线随着浓度的增加重合性较好,平均分子面积和表面膜压有较好的对应.当浓度较低时,π-A曲线重合性较差,在低密度情况下,磷脂酰乙醇胺分子的排列不紧密,致使分子的随机运动对膜压的影响较大;(2)亚相处于较强的酸性或者碱性状态下均会使磷脂酰乙醇胺分子的相变变慢,pH值过高或过低都会对膜有较大的破坏作用;(3)当温度逐渐增大,而保持平均分子面积不变时,随着温度的增加,t-pa曲线(温度-膜压)逐渐由一条直线变成抛物线,这说明随着温度的增加磷脂酰乙醇胺凝聚膜会向液态扩张膜转变,即随着温度的增加相变延迟;(4)蔗糖对磷脂酰乙醇胺单分子膜有较强的稳定作用,且这种作用在生理条件下最为明显.用原子力显微镜直接观测了不同压力下转移至云母表面分子层的形貌特征,进一步解释了磷脂酰乙醇胺单分子膜相变的微观分子机制.     

拉曼光谱研究人参皂苷Rb1与DPPC双层膜的作用

为深入了解人参皂苷的分子药理学特性,阐明人参皂苷与细胞膜的作用机制,利用拉曼光谱从分子水平研究了不同浓度人参皂苷Rb1与DPPC(二棕榈酰磷脂酸胆碱)双层膜的作用.结果表明,人参皂苷Rb1没有改变DPPC的极性头部O-C-C-N+的稳定构象,极性头仍然平行于膜表面.并且,拉曼峰值比I1096/I1126/1096/I1062和I2848/I288/0随着药物浓度的增加而相应的变大,说明Rbl增加了烃链的无序度,增强了双层膜的流动性.由此推测该药物与DPPC的作用可能由于皂苷分子内及分子间的氢键与磷脂双层膜的极性头部相作用而停留在膜的表面.     

Co/Cu多层膜反铁磁第一、第二峰耦合结构的磁电阻与结构研究

确定了Co/Cu多层膜的第一和第二反铁磁耦合对应的非磁层(Cu)的厚度,对相同厚度铁磁层(Co)制备了第一与第二反铁磁耦合的Co/Cu多层膜,利用同步辐射掠入射X射线散射(衍射)技术研究了耦合多层膜的界面结构,探索了耦合多层膜中磁电阻增强的可能原因.     

Co/Ti金属磁性多层膜的激光布里渊散射研究(英文)

在室温下利用直流磁控溅射法制备出了具有不同Co层厚度的 [Co(dConm) /Ti(dTinm) ]n 金属磁性多层膜 (其中dCoanddTi是Co和Ti的厚度 ,n薄膜调制周期数 )。在 30 0K下用X射线衍射法 (XRD)和布里渊散射方法研究了Co层厚度分别为dCo=1 ,2 ,2 5 ,3 5nm ,Ti层厚度为dTi=2 5nm的Co/Ti多层膜。XRD的结果所示在Co/Ti多层膜中Co层厚度超过 2 5nm ,其结构类似块材Co的多晶结构。对比之下 ,Co/Ti多层膜中Co层厚度低于 2 5nm ,其XRD衍射峰随Co层厚度减少变的峰形加宽 ,衍射峰的强度减少 ,峰位移动和消失。在Co/Ti多层膜中自旋波的布里渊散射结果表明 :在Co/Ti多层膜中 ,对于dCo>2 5nm磁性呈铁磁性耦合 ,在dCo≤ 2 5nm时 ,其呈反铁磁性耦合。除表面自旋波外 ,在呈反铁磁性耦合的材料中观测到了两个有体特征的自旋波 ,而在呈铁磁耦合的材料中只观测到一个有体特征的自旋波。     

物理因素对磷脂酰胆碱单分子层影响的研究

利用LB技术,在不同的物理条件下对磷脂酰胆碱单分子成膜质量和分子的构象变化进行了研究,在此础上对磷脂酰胆碱和胆固醇组成的复合膜的相变过程进行了研究,利用AFM对磷脂酰胆碱分子LB膜的分子构象和二维排布进行了表征.研究结果表明,物理因素温度、pH、浓度及胆固醇对于气液界面上磷脂酰胆碱的分子构象的结构有较大的影响.通过选择合适的条件能够得到具有特殊形态和结构的磷脂酰胆碱LB膜.