文献：Fundamental Studies of Assembly and Mechanical Properties of Lipid Bilayer Membranes and Unilamellar Vesicles

文献链接：https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2013PhDT........22W/abstract

作者：Wang, Xi

本论文的研究重点是：(i) 获得低缺陷密度和优化刚度的磷脂双层膜 (LBM)/导电电*系统；(ii) 研究囊泡的稳定性和机械性能。LBM 是一个简化但具有代表性的细胞膜模型。

在导电表面组装的 LBM 可以通过电化学方法探测蛋白质-LBM 相互作用活性。空间稳定的囊泡可用作细胞模型或用于药物递送。在金基体上组装 LBM 的主要挑战在于，囊泡不能自发破裂形成金基体上的 LBM，并且金基体的粗糙度对分子膜缺陷密度有显著影响。

本研究以1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱 (POPC) 囊泡为载体，用1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-聚乙二醇-2000-N-[3-(2-吡啶基二硫代)丙酸酯] (DSPE-PEG-PDP) 进行功能化，在金基底上制备了稳定的LBM，无需表面改性。

采用模板剥离法获得原子级平整、纯净的金表面。引发囊泡破裂的临界力随DSPE-PEG-PDP浓度的增加而降低，表明DSPE-PEG-PDP与金基底之间的金-硫醇盐键合促进了LBM的形成。利用原子力显微镜研究了LBM和囊泡的力学性能随DSPE-PEG-PDP浓度的变化。

测定了DSPE-PEG-PDP浓度范围为0mol%至24mol%时LBM的弹性模量，发现其取决于PEG链构象。将DSPE-PEG-PDP分子与PEG以蘑菇构象结合会导致LBM刚性降低，而将PEG以刷状构象结合会导致LBM刚性化。

相反，功能化囊泡的力学性能并未因DSPE-PEG-PDP浓度的变化而发生显著变化。通过调节DSPE-PEG-PDP浓度可调控LBM的刚性，为研究蛋白质或肽类活性提供了一种通用的细胞膜模型。囊泡破裂力学和力学性能的研究为理解囊泡结构中内部有效载荷的触发释放提供了一种方法。

POPC囊泡也被沉积在石墨烯上；这是一种透明且高导电性的电*。采用扩散键合和模板剥离相结合的方法，制备了用于石墨烯生长的金属表面，无需担心排气、热和化学相容性。

连续的 LBM 形成于石墨烯-单晶 Cu 上，而具有 120°C 图案的管状特征形成于石墨烯-Cu 箔上，这表明石墨烯下方 Cu 的台阶边缘也可能引导管状 LBM 特征在石墨烯上的组装。

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