نحن تقرير بروتوكول لإنتاج غشاء الدهون الهجين في المياه / الهواء واجهة عن طريق المنشطات ثنائي الدهون مع النحاس (II) 2،9،16،23-tetra-tert-butyl-29H، 31H-phthalocyanine (CuPc) جزيئات. غشاء الدهون الهجين الناتجة لديها الدهون / CuPc / هيكل شطيرة الدهون. ويمكن أيضا تطبيق هذا البروتوكول على تشكيل المواد النانوية الوظيفية الأخرى.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
التجميع الذاتي للأغشية الدهنية الهجينة مخدر مع جزيئات عضوية اغذية في المياه / الهواء واجهة
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
بسبب خصائصها الفريدة، بما في ذلك سمك فائقة (3-4 نانومتر)، مقاومة فائقة، سيولة وقدرة على التجمع الذاتي، يمكن أن تكون ثنائية الدهون وظيفية بسهولة واستخدمت في تطبيقات مختلفة مثل أجهزة الاستشعار الحيوية والأجهزة الحيوية. في هذه الدراسة، قدمنا جزيء عضوي مُنطَّع: النحاس (II) 2,9,16,23-tetra-tert-butyl-29H,31H-phthalocyanine (CuPc) لأغشية الدهون المخدرة. وCuPc / الدهون غشاء الأشكال الهجين في المياه / الهواء واجهة عن طريق التجميع الذاتي. في هذا الغشاء، وتقع جزيئات CuPc مسعور بين ذيول مسعور من جزيئات الدهون، وتشكيل الدهون / CuPc / هيكل شطيرة الدهون. ومن المثير للاهتمام، يمكن أن تكون ثنائية الدهون الهجينة مستقرة الهواء بسهولة عن طريق نقل الغشاء الهجين على الركيزة Si. نحن الإبلاغ عن طريقة واضحة لدمج المواد النانوية في نظام ثنائي الطبقات الدهون، والذي يمثل منهجية جديدة لتصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية والكافات الحيوية.
المقدمة
كأطر أساسية لأغشية الخلايا ، يتم فصل داخل الخلايا من الخارج من خلال نظام ثنائي الطبقات الدهنية. هذا النظام يتكون من phospholipids amphiphilic ، والتي تتكون من هيدروفيلي الفوسفورية إستر "رؤساء" والأحماض الدهنية ampphobic "ذيول". نظرا للسيولة ملحوظا وقدرة التجميع الذاتي من ثنائيات الدهون في بيئة مائي1,2, يمكن تشكيل ثنائي الدهون الاصطناعي باستخدام أساليب بسيطة3,4. وقد أدرجت أنواع مختلفة من البروتينات الأغشية، مثل قنوات الأيونات، مستقبلات الأغشية والإنزيمات، في ثنائي الدهون الاصطناعية لتقليد ودراسة وظائف أغشية الخلايا5،
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1- إعداد حل هجين
- غسل أربع قوارير الزجاج 4 مل المتاح وقبعات المسمار (مع الأختام المغلفة PTFE) في حمام بالموجات فوق الصوتية لمدة 10 دقيقة في الماء المقطر (تنقية مع نظام الترشيح)، تليها الإيثانول والكلوروفورم، على التوالي. جفف قوارير الزجاج والقبعات في تيار من غاز النيتروجين.
- في صندوق القفازات اللاهوائية، أعد محلول الأسهم CuPc (10 ملغ/مل) في قارورة زجاجية مغسولة عن طريق حل مسحوق CuPc في الكلوروفورم.
- تصفية الحل CuPc من خلال 0.2 ميكرومتر اثيلين البوليتيترافلور (PTFE).
- تخزين الحل المصفاة في قارورة الزجاج غسلها مليئة النيتروجين، وختم القارورة مع parafilm.
- اتخاذ 1،2-diphytanoyl-sn-glycero-3-فوسفوتشولين (DPhPC) محلول الكلوروفور....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
كما شكلت غشاء له لون أزرق فاتح موحد بسبب وجود جزيئات CuPc. عادة ما تكون مساحة الغشاء الملون عدة سنتيمترات مربعة. في الشكل 1A والشكل 1B، نعرض صورة مجهرية وصورة مجهر القوة الذرية (AFM) (بما في ذلك ملف تعريف الارتفاع) لغشاء الدهون الهجين على الركيزة Si. في صورة AFM ، يكون الغشاء في أعلى اليسار سميكًا ، بسماكة 79.4 نانومتر ، وذلك في أسفل اليمين رقيق ، بسمك 4.9 نانومتر. يظهر الغشاء الرقيق خشونة السطح من Ra = 0.4 نانومتر، وهو قريب من الركيزة Si النظيفة. وبالإضافة إلى .......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
في حل السلائف للغشاء الهجين، يتم استخدام مذيب عضوي مختلط (الكلوروفورم والهيكسان) بدلاً من الكلوروفورم النقي لإذابة الدهون وCub. وإذا استخدم الكلوروفورم النقي، فإن كثافة محلول السلائف ستكون أعلى من الماء. ولذلك، فمن المرجح جدا أن المحل بالوعة إلى قاع المياه بدلا من أن تنتشر على سطح الماء. إضافة الهيكسان، وهو مذيب منخفض الكثافة، إلى حل السلائف، يضمن أن الحل سوف تطفو على سطح الماء وتشكل غشاء هجين موحد بعد تبخر المذيبات. وتجدر الإشارة أيضا إلى أنه بعد الحل مباشرة يأتي في اتصال مع سطح الماء، لوحظ دائما موجة سطحية طفيفة، ربما .......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى أصحاب البلاغ ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
وقد تم دعم هذا العمل من قبل برنامج CREST من الوكالة اليابانية للعلوم والتكنولوجيا (JPMJCR14F3) و غرانت في الإيدز من الجمعية اليابانية لتعزيز العلوم (19H00846 و 18K14120). وقد تم تنفيذ هذا العمل جزئيا في مختبر الإلكترونيات النانوية وS spintronics، معهد بحوث الاتصالات الكهربائية، جامعة توهوكو.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| كلوروفورم | واكو المواد الكيميائية | 033-08631 | |
| CuPc | Sigma-Aldrich | 423165 | |
| DPhPc | Avanti Polar Lipids | 850356C | |
| قوارير زجاجية مع غطاء لولبي | Nichiden-Rike Glass Co.، Ltd | 6-29801 | |
| Hexane | Wako & nbsp ؛ المواد الكيميائية | 084-03421 | |
| مرشحات الغشاء | Merck Millipore Ltd. | R8CA42836 | |
| حقنة صغيرة | هاميلتون | 80530 | |
| مضخة معججة | طوكيو ريكاكاي المحدودة | 11914199 | |
| خلاط دوامة | الصناعات العلمية ، Inc. | SI-0286 |
المراجع
- Israelachvili, J. N., Mitchell, D. J., Ninham, B. W. Theory of self-assembly of lipid bilayers and vesicles. Biochimica Et Biophysica Acta-Biomembranes. 470 (2), 185-201 (1977).
- Venable, R. M., Zhang, Y., Hardy, B. J., Pastor, R. W.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
