方法論記事

サム周波数生成振動分光法で明らかになったポリマーと生体マクロ分子の界面分子レベル構造

DOI：

10.3791/59380

⸱

2019年8月13日

 ,  , 
1State Key Laboratory of Bioelectronics, School of Biological Science & Medical Engineering, Southeast University

この記事について

サマリー

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

サム周波数生成(SFG)振動分光法は、ポリマーおよび生体高分子界面で起こっている鎖立体構造の順序と二次構造変化を明らかにするのに役立ちます。

要約

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

第2次非線形光分光法として、合計周波数発生(SFG)振動分光法は、様々な表面や界面の調査に広く用いられてきた。この非侵襲的な光学技術は、単層またはサブ単層感度を有する局所的な分子レベル情報を提供することができる。ここでは、高分子と生体高分子の両方の埋もれた界面を選択的に検出する方法に関する実験的方法論を提供する。これを念頭に置いて、モデル短鎖オリゴヌクレオチド二重の周りのシルクフィブロインおよび水構造の界面二次構造について議論する。前者は連鎖的な重なりまたは空間的な閉じ込め効果を示し、後者は水のキラル脊柱上部構造に起因するCa2+イオンに対する保護機能を示す。

概要

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

合計周波数生成(SFG)振動分光法の開発は、30年前のShen et al. 1,2.界面選択性とサブ単層感度の独自性により、物理学、化学、生物学、材料科学などの分野で多数の研究者がSFG振動分光法を評価3、4 、5.現在、SFGを用いて表面や界面に関する幅広い科学的問題が調査されており、特に、鎖構造や構造緩和など、ポリマーや生体高分子に関する複雑な界面に関しては、埋め埋めポリマー界面、タンパク質二次構造、および界面水構造9、10、11、12、13、14、 15,16,17,18,19,20,21,22,23, 24,25,26.

ポリマー表面および界面の場合、薄膜サンプルは一般に、所望の表面または界面を得るためにスピンコーティングによって調製される。この問題は、準備されたフィルムの2つの界面からの信号干渉に起因し、収集されたSFGスペクトル27、28、29を分析する際の不便を引き起させる。ほとんどの場合、単一のインターフェイスからのみ振動信号(フィルム/基板またはフィルム/他の媒体)のみが望ましい。実際には、この問題の解決策は、望ましいインターフェイスで光フィールドを実験的に最大化し、他のインターフェイスの光フィールドを最小化することは非常に簡単です。したがって、フレネル係数または局所界型係数は、薄膜モデルを介して計算され、実験結果3、9、10、11に関して検証される必要があります。 12,13,14,15,30.

上記の背景を念頭に置いて、分子レベルから基礎科学を理解するために、いくつかのポリマーと生物学的界面を調べることができる。以下では、ポリ(2-ヒドロキセチルメタクリレート)(PHEMA)表面のプローブと基板9との埋設界面、ポリスチレン(PS)表面上のシルクフィブロイン(SF)二次構造の形成、および3つの界面問題を例として取り出す。モデル短鎖オリゴヌクレオチドデュプレックス16,21を取り巻く水構造は、SFG振動分光法が基礎科学に関連する界面分子レベル構造を明らかにするのにどのように役立つかを示す。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

プロトコル

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. SFG実験

  1. Nd:YAGレーザーに基づいて、約20psのパルス幅と50 Hzの周波数を持つ基本的な1064 nmビームを提供する市販のピコ秒SFGシステム(材料の表)を使用してください。
  2. 2 番目と 3 番目の高調波モジュールを使用して、基本 1064 nm ビームを 532 nm ビームと 355 nm ビームに変換します。入力光線として532nmビームを直接導き、光学パラメトリック生成(OPG)/光パラメトリック増幅(OPA)/を介して1000から4000 cm-1までの周波数範囲をカバーする他の入力中赤外線(IR)ビームを生成します。差周波数生成(DFG)プロセス。
  3. 2 つの入力ビームの入射角度をそれぞれ 53° (IR) と 64° (可視) に設定します。
  4. ポリマー界面構造(フィルム/基板界面またはフィルム/その他の媒体界面)を検出するには、ssp(s偏光サム周波数ビーム、S偏光可視ビーム、p偏光赤外線ビーム)とppp偏光の組み合わせを使用します。
  5. DNAを取り巻く界面タンパク質二次構造および水構造を検出するために、sspおよびpppに加えて、キラルスップとpsp偏光の組み合わせを使用した。
  6. サンプルが損傷していないことを確認するには、赤外線および可視パルスエネルギーをそれぞれ~70mJと~30 mJに制御します。エネルギーレベル図を用いたSFGプロセスの概略図を図1に示した。図2は、クリーンルームのSFGシステムを示しています。

2. フレネル係数

  1. ここで説明するすべての実験の基板として直角プリズムを使用します。固体基板上にポリマーフィルム用の2つの界面、すなわち、空気中のポリマー表面およびポリマー/基板界面が存在する。反転対称性は両方のインターフェイスで壊れているため、どちらも SFG 信号を生成できます。したがって、収集されたSFGスペクトルは干渉されたものである。ただし、2 つの界面の局所的なフィールド係数またはフレネル係数は、入射角度または膜厚を一度に 1 つずつ、または同時に31、32に変えることによって調整できます。これにより、1 つのインターフェイスのみから SFG 振動信号をプローブできます。ここで、CaF2プリズム上のPHEMAフィルムを例9として撮影した。
  2. 図 3に示すように、直角プリズム ジオメトリを使用して、下部 PHEMA フィルムから生成される SFG 信号を検出します。反射モードでの SFG 出力強度は、
    figure-protocol-1(1)
    ここで、figure-protocol-2有効な2次非線形感受性テンソルを示します。
    figure-protocol-33つの部分、すなわち、プリズム/ポリマー界面、ポリマー/ボトム媒体界面(底媒体は気体、液体または固体を含む)と非共振の背景から成り立っています。
    figure-protocol-4(2)
    ここでは、下部媒体は、空気、水または何か他のものである可能性があります。Fは、ローカルフィールド補正を担当する対応するフレネル係数を表します。
  3. この場合、薄膜モデルを適用してフレネル係数を計算します。ここでは、簡単な計算手順のみを示します。
    1. プリズム/ポリマーインターフェイスの場合は、
      figure-protocol-5(3)
      figure-protocol-6(4)
      figure-protocol-7(5)
      示す各パラメータの意味を以下に示します。
      1. ωiはビーム周波数を示します。
      2. tpおよびtsは、全体的な伝送係数を示し、
        figure-protocol-8(6)
        figure-protocol-9(7)
      3. tp12およびts12は、プリズム/ポリマー界面における光線の線形伝送係数を示します。
      4. rp23およびrs23は、ポリマー/中界界面における光線の線形反射係数を示します。
      5. αは、ポリマー薄膜を横切って伝播した後の反射ビームとその二次反射ビームとの位相差を表し、反射反射を表します。
        figure-protocol-10(8)
      6. λは光線の波長を表し、dはポリマー膜の厚さを表す。
      7. Φ1とΦ2は、プリズム/ポリマー界面とポリマー/ミディアム界面の入射角度をそれぞれ表します。
      8. n1およびn2は、それぞれプリズムおよびポリマー膜の屈折率を表す。
      9. n12 プリズム/ポリマーのポリマー界面層の屈折率を表します。
    2. ポリマー/ミディアムインターフェイスの場合は、
      figure-protocol-11(9)
      figure-protocol-12(10)
      figure-protocol-13(11)
      1. Δは、2つの界面における光電界の位相差を表す。
      2. 入力ビームのパルス幅は~20psなので、分散効果に伴う時間遅延からの誤差は無視できます。
      3. 出力SFGに対するこのような位相差の表現は、入力可視および入力赤外線ビームを別々に書き込むことができる。
        figure-protocol-14(12)
        figure-protocol-15(13)
        figure-protocol-16(14)
         
  4. 上記の議論から、プリズムポリマーフィルム媒体(1-2-3)系について、プリズム/ポリマーおよびポリマー/媒体界面の総フレネル係数を以下の式として表し、sspとppp偏光の組み合わせについて.もちろん、両方の界面は方位角方角方位角と見なされます。
    1. プリズム/ポリマー界面の場合、sspとppp偏光の組み合わせの合計フレネル係数の式は以下のように示されます。
      1. sspの場合、方程式は
        figure-protocol-17(15)
      2. そして、pppの場合、方程式は
        figure-protocol-18(16)
        figure-protocol-19(17)
        figure-protocol-20(18)
        figure-protocol-21(19)
         
      3. t10およびt01は、それぞれ空気/プリズムおよびプリズム/エアインタフェースの線形伝送係数を示します。
    2. ポリマー/ミディアム界面の場合、sspとppp偏光の組み合わせの両方に対するフレネル係数の総式は以下のように説明される。
      1. sspの場合、方程式は
        figure-protocol-22(20)
      2. pppの場合、方程式は次のようになります。
        figure-protocol-23(21)
        figure-protocol-24(22)
        figure-protocol-25(23)
        figure-protocol-26(24)
           
         
  5. サンドイッチモデルを使用してフレネル係数を計算した後、図4に示すように、フィルムの厚さの関数としてプロットします。
    注:この場合、約150 nmである他のインターフェースからの無視可能な寄与を持つCaF2プリズム/PHEMAインターフェイスからSFG信号を収集するための厚さの範囲が存在します。同様に、適切な厚さはCaF2プリズム/PHEMAインターフェイスからの無視可能な寄与とPHEMA/底の媒体インターフェイスの検出のために選ぶことができる。

3. CヒラルSFG偏光の組み合わせ

  1. 通常のアチラルインターフェイスでは、一般的に、アンサンブル平均33、34の点でC∞v対称を使用します。反転対称の操作では、非ゼロの2次非線形感受性テンソル成分を推測することができ、これはc xxz、cxzx、czxx、cyyz、cyzy、czyyおよびczzz(同方対界が想定される場合は、既存の用語をさらに減らすことができます。ただし、キラル インターフェイスの場合、状況は異なります。キラル界面はC∞対称を有し、回転対称操作のみが許可される。この場合、通常のアチラル項に加えて、より多くの第二次非線形感受性は、非電子的な考慮の下でキラル項、すなわち、czyx、czxyおよびcyzxと呼ぶことができる非ゼロになります。共鳴。したがって、psp、ppsおよびspp偏光の組み合わせを用いることによって、キラルSFGスペクトルを33、34を収集することができる。

4. サンプル調製

  1. PHEMAフィルムの調製
    1. 無水エタノールにPHEMA粉末(材料表参照)を溶解し、それぞれ2重量%および4重量%で溶液を調作する。
    2. PHEMAフィルムを堆積させる前に、まずトルエン溶媒にCaF2直角プリズムを浸し、エタノールと超純水(18.2MΩ)で洗浄します。
    3. その後、基板(CaF2直角プリズム)を酸素プラズマに公開し、プラズマクリーナーで有機汚染物質の可能性を除去します(材料の表を参照)。
      1. まずプラズマクリーナーをオンにし、基板を入れます。
      2. その後、掃除機を掃除機に掃除機を入れる真空ポンプをオンにします。酸素を入力します。
      3. 最後にクリーニングのために4分を設定します。その後、順次PHEMAフィルム調製用のクリーン基板を保持する。
      4. 次に、スピンコーターでCaF2プリズム上のPHEMAフィルムを準備します(材料の表を参照)。溶液濃度とスピン速度でフィルムの厚さを調整します。
        1. スピンコーターの吸引ディスクにCaF2プリズムを固定します。
        2. 1分間1,500rpm(フィルム厚さ2重量%、100nm用4重量%)でクリーン基板に前に調製したPHEMA溶液を1滴落とします(フィルム厚さ2重量%、200nm用4重量%)。
      5. 一晩80°Cで真空オーブンですべての調製PHEMAフィルムをアニール。
  2. シルクフィブロインの調製(SF)
    注:Kaplanら35によって提案されたプロトコルが採用されました。
    1. 沸騰した炭酸ナトリウム(Na2 CO3,0.02 M)水溶液(3L)に7.5gのシルクコクーンを30分間入れ、繊維状のSFをきれいな容器に取り除きます。
    2. セリシン分子を除去し、繊維状サンプル中のSF分子のみを残すために、攪拌下で3回脱イオン水で得られた繊維SFを洗浄します。
    3. 一晩60°Cで真空オーブンで繊維状のSFサンプルを乾燥させます。
    4. その後、臭化リチウム臭化物(LiBr,9.3M)水溶液(1gのSFをLiBr溶液の約4mLで溶解)に分解した繊維SF試料を溶解し、攪拌下で2時間60°Cでインキュベートする。
    5. 脱イオン水(3,500個のDa透析袋)に対してSF溶液を3日間透析し、溶解したLiBrを除去します。毎日3回新しい脱イオン水を交換します。最後に、処理されたSF溶液を4°Cで保存し、後のSFG実験を行います。
  3. 短鎖オリゴヌクレオチド二重分の調製
    1. コレステロールトリエチレングリコール(Chol-TEG)(5'-GCTTCCGAAGGTCGA-3')によって修飾された3'末端を有する一本鎖オリゴヌクレオチドサンプルを、商業法人(材料の表を参照)と補完するものから注文する。1本の鎖ごとに、サンプル粉末の10nmolを0.5mlの超純水に溶解させる。その後、それらを一緒に混合して二重オリゴヌクレオチド溶液(10 nmol/mL)を形成する。
    2. 1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC)と2mgの過熱DPPC(d-DPPC)を混合し、クロロホルムの1 mLに溶解して脂質溶液を調製する。
    3. ラングミュア・ブロジェット(LB)トラフによるDPPCとd-DPPC単層の調製
      1. 直角CaF2プリズムを自家製サンプルホルダーに取り付け、1つのプリズム面を垂直にLBトラフの水性環境に浸します。
      2. その後、表面圧が34 mN·m-1以下の一定値に達するまで、水面に前に調製した混合脂質溶液を注入する。
      3. 表面圧力がオフの後、2つのテフロンバリアを使用して、34 mN·m-1の表面圧力に達するまで、5 mm/minの比率で脂質単層を圧縮します。
      4. 脂質単層でプリズムを水から垂直に1mm/m分の割合で持ち上げます。
    4. 他の脂質単層の調製
      1. 疎水性相互作用(コレステロールおよび脂質アルキル鎖)を介した二重オリゴヌクレオチドおよび脂質分子の組み立てを容易にするために、二重オリゴヌクレオチド溶液を1:100のモル比で脂質溶液と混合する(オリゴヌクレオチド脂質)。
      2. 34 mN·m-1の表面圧力に達するまで、自家製テフロン容器の水面に混合脂質と二重オリゴヌクレオチド溶液を注入する。
    5. 最後に、水面に挿入された二重オリゴヌクレオチドと接触するプリズムの下部に脂質単層を置き、SFG測定のための最終サンプルを形成する。
  4. ローレンツ方程式
    1. ローレンツ方程式を使用して SFG スペクトルに適合し、特定の振動モードの振動情報を抽出します。
      figure-protocol-27(25)
      ここで、qthfigure-protocol-28振動モードの強度を表し、figure-protocol-29共振周波数を表し、figure-protocol-30半分の最大値(HWHM)で半幅を示figure-protocol-31し、入射IRビームの走査周波数を表す。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

結果

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

プロトコルセクションのフレネル係数部分では、理論的には、一度に1つのインタフェースのみを選択的に検出することが可能であることを示しました。ここでは、図5および図 6に示すように、この方法論が基本的に正しいことを実験的に確認しました。

図5は、約150nm PHEMAヒドロゲルフィルムを用いた水侵入後の埋め込み界面PHEMA構造を示し、図6は、約430nm PHEMAヒドロゲルフィルムを用いた水中の表面構造を示す。パネル A とパネル B は、両方の図の CH 範囲と CO 範囲にそれぞれ対応します。埋設された界面では、観測された振動ピークはすべてシャープで明確です。その理由は、CaF2基板が滑らかでPHEMA分子に浸透できず、鋭いCaF2/PHEMA界面に導くからである。しかし、表面では、水分子がPHE...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

ディスカッション

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

分子レベルから構造情報を調べるために、SFGには固有の利点(モノレイヤーまたはサブ単層感度および界面選択性)があり、固体/固体、固体などの様々な界面を研究するために適用することができます。液体、固体/気体、液体/気体、液体/液体界面。機器のメンテナンスと光学アライメントは依然として時間がかかりますが、表面や界面の詳細な分子レベル情報を得ることができるという意味で、その見返りは大きくなります。

プローブポリ(2-ヒドロキセチルメタクリレート)表面および埋め込み界面 :上記で示したように、光界係数は調整可能です。実験的に確認できます。基板との埋め埋め面では、CaF2基板表面が滑らかでPHEMA分子に浸透できないため、この界面はシャープなインターフェースである。しかし、水と水の表面では、水分子はPHEMA分子と相互作用し、バルクに拡散することができます。したがって、このインターフェイスはぼやけていて、埋もれたインターフェイスほどシャープではありません。したがって、これら 2 つのインターフェイスでは異なる SFG スペクトル プロファイルが観察され...

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

開示事項

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

何も開示することはない

謝辞

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

この研究は、中国基礎研究のための国家キー開発プログラム(2017YFA0700500)と中国国家自然科学財団(21574020)によって支援されました。江蘇省高等教育機関(PAPD)の優先学術プログラム開発と国立実験生物医学工学実証センターが資金を提供する中央大学の基礎研究基金教育(東南大学)も高く評価されました。

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
1,2-ジパルミトイル-sn-グリセロ-3-ホスホコリン(DPPC) Avanti Polar Lipids, Inc. (アバンティ ポーラー リピッズ インク)850355P-1g
無水エタノールSinopharm化学試薬Co.、株式会社100092680≥99.7%
CaF2プリズム成都YaSiオプトエレクトロニクス株式会社
塩化カルシウム無水Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10005817≥96.0%
重水素化DPPC(d-DPPC)Avanti Polar Lipids, Inc.860345P-100mg
電磁オーブン浙江Supor Co.、LtdC21-SDHCB37
Langmuir-Blodgett(LB)トラフKSV NIMA Co.、Ltd.KN 2003
臭化リチウム無水Sinopharm化学試薬Co.、株式会社20056926
Milli-Q合成システムMillipore超純水
プラズマクリーナー成都Mingheng科学&テクノロジー株式会社PDC-MG酸素プラズマクリーニング
ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート) (PHEMA)Sigma-Aldrich Co., LLC.192066 MSDSMW = 300 000
ポリスチレンSigma-Aldrich Co., LLC.330345 MSDSMw = 48 kDaおよびMn = 47 kDa
絹の繭Bombyx mori
ゴヌクレオチドの単一の相補的な鎖南京Genscriptバイオテクノロジー株式会社。H035965'-CGAAGGCTTCCAGCT-3'
オリゴヌクレオチドの一本鎖南京ジェンスクリプトバイオテクノロジー株式会社H04936 3.末端はコレステロール-トリエチレングリコール(Chol-TEG)によって修飾されます(5.c.-GCTTCCGAAGGTCGA-3¢)
炭酸ナトリウム無水Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd10019260≥99.8%
中国科学院マイクロエレクトロニクス研究所コーターKW-4Aプロイマーフィルムの準備用 
ステッププロファイラーVeecoDEKTAK 150膜厚の測定用
和周波数発生(SFG)振動分光法システムEKSPLA商用ピコ秒SFGシステム
のからオリスピン

参考文献

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Shen, Y. R. Optical Second Harmonic Generation at Interfaces. Annual Review of Physical Chemistry. 40, 327-350 (1989).
  2. Shen, Y. R. Surface properties probed by second-harmonic and sum-frequency generation. Nature. 337, 519-525 (1989).
  3. Lu, X., et al. Studying Polymer Surfaces and Interfaces with Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy. Analytical Chemistry. 89 (1), 466-489 (2017).
  4. Chen, X., Clarke, M. L., Wang, J., Chen, Z. Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy Studies on Molecular Conformation and Orientation of Biological Molecules at Interfaces. International Journal of Modern Physics B. 19 (4), 691-713 (2005).
  5. Eisenthal, K. B. Liquid Interfaces Probed by Second-Harmonic and Sum-Frequency Spectroscopy. Chemical Reviews. 96 (4), 1343-1360 (1996).
  6. Richmond, G. L. Molcular Bonding and Interactions at Aqueous Surfaces as Probed by Vibrational Sum Frequency Spectroscopy. Chemical Reviews. 102 (8), 2693-2724 (2002).
  7. Wang, H., Gan, W., Lu, R., Rao, Y., Wu, B. Quantitative spectral and orientational analysis in surface sum frequency generation vibrational spectroscopy(SFG-VS). International Reviews in Physical Chemistry. 24 (2), 191-256 (2007).
  8. Shultz, M. J., Schnitzer, C., Simonelli, D., Baldelli, S. Sum frequency generation spectroscopy of the aqueous interface: Ionic and soluble molecular solutions. International Reviews in Physical Chemistry. 19 (1), 123-153 (2010).
  9. Li, X., et al. Detecting Surface Hydration of Poly(2-hydroxyethyl methacrylate) in Solution in situ. Macromolecules. 49, 3116-3125 (2016).
  10. Li, X., Lu, X. Evolution of Irreversibly Absorbed Layer Promotes Dewetting of Polystyrene Film on Sapphire. Macromolecules. 51, 6653-6660 (2018).
  11. Lu, X., Spanninga, S. A., Kristalyn, C. B., Chen, Z. Surface Orientation of Phenyl Groups in Poly(sodium 4-styrenesulfonate) and in Poly(sodium 4-styrenesulfonate): Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Mixture Examined by Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy. Langmuir. 26 (17), 14231-14235 (2010).
  12. Lu, X., Clarke, M. L., Li, D., Wang, X., Chen, Z. A Sum Frequency Generation Vibrational Study of the Interference Effect in Poly(n-butyl methacrylate) Thin Films Sandwiched between Silica and Water. Journal of Physical Chemistry C. 115, 13759-13767 (2011).
  13. Lu, X., et al. Directly Probing Molecular Ordering at the Buried Polymer/Metal Interface 2: Using P-Polarized Input Beams. Macromolecules. 45, 6087-6094 (2012).
  14. Lu, X., Myers, J. N., Chen, Z. Molecular Ordering of Phenyl Groups at the Buried Polystyrene/Metal Interface. Langmuir. 30, 9418-9422 (2014).
  15. Li, B., Lu, X., Ma, Y., Han, X., Chen, Z. Method to Probe Glass Transition Temperatures of Polymer Thin Films. ACS Macro Letters. 4, 548-551 (2015).
  16. Li, X., Deng, G., Ma, L., Lu, X. Interchain Overlap Affects Formation of Silk Fibroin Secondary Structure on Hydrophobic Polystyrene Surface Detected via Achiral/Chiral Sum Frequency Generation. Langmuir. 34, 9453-9459 (2018).
  17. Kai, S., Li, X., Li, B., Han, X., Lu, X. Calcium-dependent hydrolysis of supported planar lipids was triggered by honey bee venom phospholipase A2 with the right orientation at the interface. Physical Chemistry Chemical Physics. 20, 63-67 (2018).
  18. Wang, J., Buck, S., Chen, Z. Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy Studies on Protein Adsorption. Journal of Physical Chemistry B. 106, 11666-11672 (2002).
  19. Wang, J., et al. Detection of Amide I Signals of Interfacial Proteins in Situ Using SFG. Journal of American Chemical Society. 125, 9914-9915 (2003).
  20. Nguyen, K. T., et al. Probing the Spontaneous Membrane Insertion of a Tall-Anchored Membrane Protein by Sum Frequency Generation Spectroscopy. Journal of American Chemistry Society. 132, 15112-15115 (2010).
  21. Li, X., Ma, L., Lu, X. Calcium Ions Affect Water Molecular Structures Surrounding an Oligonucleotide Duplex as Revealed by Sum Frequency Generation Vibrational Spectroscopy. Langmuir. , (2018).
  22. Sartenaer, Y., et al. Sum-frequency generation spectroscopy of DNA monolayers. Biosensors & Bioelectronics. 22, 2179-2183 (2007).
  23. Asanuma, H., Noguchi, H., Uosaki, K., Yu, H. Metal Cation-induced Deformation of DNA Self-Assembled Monolayers on Silicon: Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy. Journal of American Chemistry Society. 130, 8016-8022 (2008).
  24. Howell, C., Schmidt, R., Kurz, V., Koelsch, P. Sum-frequency-generation spectroscopy of DNA films in air and aqueous environments. Biointerphases. 3 (3), FC47(2008).
  25. Walter, S. R., Geiger, F. M. DNA on Stage: Showcasing Oligonucleotides at Surfaces and Interfaces with Second Harmonic and Vibrational Sum Frequency Generation. Journal of Physical Chemistry Letters. 1, 9-15 (2010).
  26. Li, Z., Weeraman, C., Azam, M. S., Osman, E., Gibbs-Davis, J. The thermal reorganization of DNA immobilized at the silica/buffer interface: a vibrational sum frequency generation investigation. Physical Chemistry Chemical Physics. 17, 12452-12457 (2015).
  27. Lambert, A. G., Neivandt, D. J., Briggs, A. M., Usadi, E. W., Davies, P. B. Interference Effects in Sum Frequency Spectra from Monolayers on Composite Dielectric/Metal Substrates. Journal of Physical Chemistry B. 106, 5461-5469 (2002).
  28. Tong, Y., et al. Interference effects in the sum frequency generation spectra of thin organic films. I. Theoretical modeling and simulation. Journal of Chemical Physics. 133, 034704(2010).
  29. McGall, S. J., Davies, P. B., Neivandt, D. J. Interference Effects in Sum Frequency Vibrational Spectra of Thin Polymer Films: An Experimental and Modeling Investigation. Journal of Physical Chemistry B. 108, 16030-16039 (2004).
  30. Li, B., et al. Interfacial Fresnel Coefficients and Molecular Structures of Model Cell Membranes: From a Lipid Monolayer to a Lipid Bilayer. Journal of Physical Chemistry C. 118, 28631-28639 (2014).
  31. Zhou, J., Anim-Danso, E., Zhang, Y., Zhou, Y., Dhinojwala, A. Interfacial Water at Polyurethane-Sapphire Interface. Langmuir. 31 (45), 12401-12407 (2015).
  32. Gautam, K. S., et al. Molecular Structure of Polystyrene at Air/Polymer and Solid/Polymer Interfaces. Physical Review Letters. 85 (18), 3854-3857 (2000).
  33. Yan, E. Y., Fu, L., Wang, Z., Liu, W. Biological Macromolecules at Interfaces Probed by Chiral Vibrational Sum Frequency Generation Spectroscopy. Chemical Reviews. 114, 8471-8498 (2014).
  34. Belkin, M. A., Kulakov, T. A., Ernst, K. H., Yan, L., Shen, Y. R. Sum-Frequency Vibrational Spectroscopy on Chiral Liquids: A Novel Technique to Probe Molecular Chirality. Physical Review Letters. 85, 4474(2000).
  35. Rockwood, D. N., et al. Materials fabrication from Bombyx mori silk fibroin. Nature Protocols. 6, 1612-1631 (2011).

アクセスが制限されています。このコンテンツを表示するにはログインするか、トライアルを開始してください。

再版と許可

このJoVE記事のテキストまたは図の再利用許可をリクエスト

許可をリクエスト

タグ

Sum Frequency GenerationVibrational SpectroscopyInterfacial SelectivityFresnel CoefficientPHEMA Film PreparationSilk Fibroin SolutionOligonucleotide DuplexChiral Water SignalsCalcium Ion ProtectionLangmuir Blodgett Trough

関連記事