仿生膜的电化学研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 佟月红 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001 |
| 授予单位 | 中国科学院长春应用化学研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院长春应用化学研究所 |
| 关键词 | 仿生膜 电化学 支撑双层磷脂膜 （微）液／液界面 |
| 学位专业 | 分析化学 |
| 中文摘要 | 仿生膜电化学是一门新兴的、也是当前很活跃的电化学和电分析化学的前沿领域。本文简要评述了生物膜领域的发展过程及研究现状，介绍了关于生物膜的一些基本性质和理论。概要总结了作为生物膜的研究模型一仿生膜在各个领域的研究情况及现状，展望了仿生膜在诸多领域应用的前景。采用电化学方法对支撑双层磷脂膜（s一BLM）和液／液界面等不同的模拟生物膜体系进行了研究，并结合AFM、XPS以及IR等谱学手段对蛋白质、核酸与生物膜之间的相互作用进行了初步探讨。主要结果如下：1．我们在玻碳电极表面成功地制备了嵌有DNA支撑双层磷脂膜，并用循环伏安法和阻抗谱图法证明了所形成的磷脂膜是双层。用循环伏安法、傅立叶红外和原子力显微镜表征了膜内DNA.此功能化膜表现出离子通道的行为，对其机理加以探讨，并且离子通道的形成通过电化学阻抗谱图证明。通道在激发物存在时形成打开，通道电流随激发物的增加而增强；反之，则通道关闭。此过程可反复多次。这种DNA修饰的电极可制成电化学传感器，利用离子通道原理，应用在基因检测和研究DNA与其它分子的反应等方面。2．我们提出了一种在云母上成膜的全新方法一直接将DMPC磷脂膜制备在新解理的云母片上。通过AFM和XP S证明了DMPC磷脂在云母上直接形成双层膜。用AFM观察了膜的形成与时间的关系，在成膜过程中，随着在KCI溶液中的浸泡时间的增长，逐渐由多层膜变成双层膜，整个成膜过程需20分钟，最后形成双层膜。探讨了成膜机理。此种成膜方法快速、简便、易行，且在空气中非常稳定。此种成膜方法为深入研究膜提供必要的前提和机会、为进一步研究生物材料提供了基础，有助于结构生物学的研究。 3．谷胺酸是基本的神经递质。用聚谷胺酸嵌入双层磷脂膜作为钙离子的接受器。研究了固定有功能基团的S一BLM的离子通道行为，探讨了离子通道形成的机理。在钙离子存在的情况下，离子通道打开，反之则离子通道处于关闭状态。此过程可反复多次。对钙离子的伏安响应快速，离子通道电流仅与钙离子的浓度有关，而与加入钙离子时间无关。 4．在玻碳电极表面上制备了由玻碳支持的磷脂膜，借助电化学阻抗分析技术，我们证明了在玻碳电极表面上的磷脂膜为双层磷脂膜。研究了六氟磷酸根阴离子(PF6-)与双层磷脂膜的相互作用及玻碳电极上的s一BLM的离子通道行为，s一BLM显示了较为敏感的通透性的变化，所产生的通道电流大小不仅与通道激发物浓度有关，而且也与时间有关。离子通道行为可用于测定PF6一。 5．我们用简单的方法制备了水一琼脂微电极，并且用此电极研究了简单离子和推动离子的转移过程。简单离子和推动离子在水一琼脂／1，2_二氯乙烷界面的转移过程的特点与其在水／1，2一二氯乙烷界面的转移过程的特点相似。进一步证明了，硅烷化对琼脂一水微电极几乎没有影响，此类琼脂一水微电极和固体微电极有着相似的特性，并且可作sECM的探头。6．用循环伏安法研究新型载体一端烯基液晶冠醚推动钠离子的转移，并且表明钠离子的转移是由扩散控制。探讨了影响钠离子转移的因素，诸如：端烯基液晶冠醚和钠离子浓度等。求算出端烯基液晶冠醚在1，2一二氯乙烷中的扩散系数是（2.61±0.12) * 10~(-6)CM~2s~(-1)，端烯基液晶冠醚和7.用循环伏安法对简单离子一四乙基钱阳离子（TEA~+）转移进行了研究。结果表明：TEA~+随微玻管内径减小（小于3μm），电流逐渐呈现拟稳态。随TEA~+浓度减小，i_p值也减小。峰电流与扫描速度的平方根成正比，并且符合Randles-Sevcik关系。同时讨论了微液／液界面TEA~+体系简单离子的转移机理。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-01-17 |
| 页码 | 156 |
| 源URL | [http://ir.ciac.jl.cn/handle/322003/34147]  |
| 专题 | 长春应用化学研究所_长春应用化学研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 佟月红. 仿生膜的电化学研究[D]. 中国科学院长春应用化学研究所. 中国科学院长春应用化学研究所. 2001. |
入库方式： OAI收割
来源：长春应用化学研究所
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