多組分脂質(zhì)雙分子層的側(cè)向相分離研究.pdf

1、復(fù)旦大學(xué)博士學(xué)位論文多組分脂質(zhì)雙分子層的側(cè)向相分離研究姓名：鮑稔申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：高分子化學(xué)與物理指導(dǎo)教師：楊玉良20110415中文摘要復(fù)旦大學(xué)博士學(xué)位論文化的規(guī)律不變，但GMl釘扎作用的臨界濃度提高。在這一章中，我們提出將GMl這類有巨大頭部的神經(jīng)節(jié)苷脂分子整體視作是體系的雜質(zhì)參與分相，解決了以往研究結(jié)論之間的矛盾，具有普適性。在第四章中，我們研究了多組分脂雙層中液體有序相區(qū)的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)。首先通過(guò)反復(fù)的升溫降溫循環(huán)，測(cè)定了不同

2、脂質(zhì)混合物的發(fā)生相分離的溫度。通過(guò)將處于高溫液相的支撐膜迅速淬冷到設(shè)定的溫度，含少量GMl的SM／DOPC／Chol／GMl雙分子層內(nèi)出現(xiàn)液體有序相區(qū)，此后這些相區(qū)的面積迅速增長(zhǎng)。分析相區(qū)生長(zhǎng)的細(xì)節(jié)，我們提出有三種相區(qū)生長(zhǎng)的類型：獨(dú)立生長(zhǎng)，融合生長(zhǎng)以及相區(qū)消融。在最終形成的相區(qū)中，獨(dú)立生長(zhǎng)的相區(qū)數(shù)量多，其特征是在早期快速生長(zhǎng)，后期生長(zhǎng)變緩，當(dāng)相鄰相區(qū)的形狀因子趨于相同(～073)時(shí)，生長(zhǎng)停止。融合生長(zhǎng)的發(fā)生需要小的形狀因子和小的相區(qū)間距

3、，通過(guò)融合來(lái)減小界面能。同時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)生相區(qū)消融的臨界尺寸為100nm。在這些過(guò)程中，相區(qū)生長(zhǎng)一方面表現(xiàn)出有序相區(qū)的六角排列的特性，一方面又通過(guò)流動(dòng)形成趨于圓形的邊界。相區(qū)生長(zhǎng)細(xì)節(jié)表明有序相區(qū)兼具固相和液體無(wú)序相的性質(zhì)。同時(shí)比較不同GMl含量下相區(qū)生長(zhǎng)過(guò)程：GMl含量高的雙分子內(nèi)相區(qū)生長(zhǎng)緩慢，并很快凍結(jié)。借助KJMA理論分析，得到不同體系中有序相區(qū)分子的平均的擴(kuò)散系數(shù)。含較高濃度GMl的體系中，這些分子的擴(kuò)散系數(shù)較含較低濃度GMl體系中要下

4、降一個(gè)數(shù)量級(jí)，再次表明高濃度的GMl能限制液體相區(qū)的生長(zhǎng)。這部分工作研究了液體有序相相區(qū)生長(zhǎng)的發(fā)生、發(fā)展和停止的過(guò)程和條件，國(guó)際上這一領(lǐng)域的研究也剛剛起步。本論文最后一部分是關(guān)于嵌段高分子體系兩尺度相分離在選擇性溶劑中的體現(xiàn)。Combcoil型聚苯乙烯異戊二烯嵌段共聚物(SgraftI)blockS的本體相分離理論上能依據(jù)兩種尺度進(jìn)行，且在一定條件下兩種尺度共存，但在實(shí)驗(yàn)上難以觀測(cè)到。借助選擇性溶劑與鏈段的相互作用不同可以增強(qiáng)鏈段間的不

5、相容性。這里選擇的是PI的良溶劑正烷烴。借助動(dòng)態(tài)光散射和原子力顯微鏡，發(fā)現(xiàn)這類結(jié)構(gòu)的分子在PI選擇性溶劑中自組裝形成球形膠束，并在尺寸上具有特殊的雙分布現(xiàn)象。這種雙分布現(xiàn)象是combcoil結(jié)構(gòu)的獨(dú)特的相分離機(jī)制在選擇性溶劑中的體現(xiàn)，即體系中存在兩種核殼結(jié)構(gòu)：(1)P1支鏈構(gòu)成殼，PS主鏈完全蜷曲進(jìn)入核區(qū)域：(2)PSgPI梳型部分平行排列構(gòu)成殼區(qū)，而coil部分的PS構(gòu)成核區(qū)。這類分子的兩種相分離機(jī)制在選擇性溶劑中存在并共存。進(jìn)一步研