（无机化学专业论文）单分子膜及其在制备纳米复合材料中的应用.pdf

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c o m p o s i t i n na n dt h e c o l l a p s ep r e s s u r e c o m p o s i t i o nf i g u r e s t h em i x e dm o n o l a y e r se x h i b i t e dn o t i c e a b l e n e g a t i v ed e v i a t i o v o np t l r ew a t e ra n dp o s i t i y ed e v i a t i o no nc a 2 4s n b p h a s et ts u g g e s t s t h a tt h ea t t r a c t i v ei n t e r a c t i o n sb e h v e e nb i l i r u b i na n dc h o l e s t e r o ls h o u l db ed i s p l a c e d ，t h em u l t i * i n t e r a c t i o na n l o n gc a 。；b i l i m b i na n dc h o l e s t m o l j s ot h em o l e c u l a r p a c k i i 堪o fb i l i r u b f i 。c h n e s t e r o lm o n o l a y e r si sh i n d e r e d0 nc d + s u b p h a s cb e c a u s e o f t h ec o o r d i n a t i o nb e t w e e nc a 2 + a n dt h ec o m p o n e n t s 。f n r t h e m _ l o r e ，c n r 、t e so ft h ef l e e e n e r g yo fm i x i n ga n dt h ee x c e s sf r e ee n e r g yo fm i x i n gt oc o n l p o s i t i o ni n d i c a t et h a t t m i x 刚m o n o l a y e r sb e c o m el e s ss t a b l e a st h ec o n c e n t r a t i o no fc d + i n c r e a s e di n s u b p h a s e 2 i no r d e rt og e ta i li n s i g h ti n t ot h e b i l i m b i n ，w eu n d e r t a k et h es t u d yo nt h e m e c h m f i s mo fa c t i o nb e t w e e nl i p i da n d d p p c f b rb i n a r ys y s t e ma tt h ea i l - w a t e r i n t e r f a c et h ei n t e r n e t i o n sb e t w e e nd p p ca n db rw i t h i nt h em o n o l a y e ra r e 兰坌姜曼墨基堡型墨塑鲞篓苎塑型! 堕罂盟 c h a r a c t e r i z e db yr - ai s o t h e r m s ，c o m p r e s s i b i l i t ym o d u l u s 。m i x e df r e ee n e r g y , e t c ， t h ec o n c l u s i o n sa r ea sl i s t e db e l o w ： d p p ca n db rw e r em i s c i b l ea n df o r m e dn o n i d e a lm o n o l a y e r sa tt h ea i r w a t e r i n t e r f a c e ；t h ea t t r a c t i v ei n t e r a c t i o nb e t w e e nh y d r o p h k i cg r o u p si sd o m i n a n ti nt h e m o l e c u l a rp a c k i n go fm i x i n gm o n o l a y e r so w i n g 幻t h es t r o n gh y d r o g e nb o n d s b e t w e e nt h ep o l a rg r o u p so fd p p ca n db r t h es t a b l e1 ：2s t o i c h i o m e t r yc o m p l e x ( m b q 3 ) c a l lb eo r g a n i z e ds e l f - a s s e m b l ya tt h ea i r w a t e ri n t e r f a c ei na d d i t i o n , t h e p r o p e r d e so f d p p c b rm i x e dm o n o l a y e r sw e r en e a r l yc o r r e l a t i v e 幻t h es u b p h a s ep h a n dc a l c i u mi o n si n s a b p h a s e d p p cm o n o l a y e rb e c o m e sc o n d c n s a b l eo na c i d a q u e o u ss u b p h a s e ，b u ti t sm o n o l a y e ro na l k a l ia q u e o u ss u b p h a s ei sn od i f f e r e n c e c o m p a r i n g w i t hi to np u r ew a t e r ；娃1 eb r m o n o l a y e r h a sn 0a p p a r e n t l yc h a n g eo na c i d a q u e o u ss u b p h a s e b u tt h cb rm o l e c u l e sn e a r l yc a n 。tf o r ms z a b l em a n o l a y e ro nb a s i c a q u e o u ss o l u t i o n ，t h a n k st ot h eh y d r o g e nb o n d sb e t w e e nd p p ca n db r ，t h em i x e d m o n o l a y e ri s a f f e c t e dn l o r ec o n s p i c u o u s l yb yo h t h a nb yh + o nc a ；+ s u b p h a g e ， p u r ed p p ca n dp u r eb rm o n o l a y e r sb e c a m ec o n d e n s e dc o m p a r i n gw i t ht h a t0 1 3p u r e w a t e et t o w e v e r , t i l em i x d p p c b r m o n o l a y e rb e c a m ea l i t t l ee x p a n d e d 3i h en d m c a p p e da g e sn a n o p a r t i c l e sa r es y n t h e s i z e di nt h em i c r o e m u l s i o n t h e s i z eo ft h es p h e r i c a lp a r t i c l e si sa b o u t5 3 m n f t i rs p e c t r ai n d i c a t et h a tt h ea 9 2 s n a n o p a r t i c l e sa r ec a p p e db yt h en d m a n dt h ep a r t i c l e sb e c o m eh y d r o p h o b i c t h e n d m - c a p p e da g e sn a n o p a n i c l e sm o n o l a y e ri sp r e p a r e ds u c c e s s f u l l yb ys p r e a d i n g t h ep a r t i c l e so n t ot h ew a t e r ，t h ep m t i c l e sa r r a n g em o r eo r d e r l yi nm o n o l a y e rw i t ht h e i n c i - e a s eo fs u r f a c e p r e s s u r e i na d d i t i o n ，t h e m u l t i p l a y e r f i l m c o n t a i n i n g s u r f a c l a n t 。c a p p e da g e sn a n o p a r t i c l e sh a sb e e nf a b r i c a t e db yt h el a n g m u i r b l o d g e t t t e c h n i q u e t h eu vs p e c t r as h o wt h a tt h e l bf i l mh a sn o t a b l eq u a n t u m s i z e d o m i n o o f f e c t 4 。& g x c d y sn a n o o a n t i c l e sa r eo b t a i n e db e n e a t ha m c h i d i ca c i dm o n o l a y e r , f l o a t i n g o na q u e o u ss o l u t i o nc o n t a i n i n ga g + a n dc d ”，b yi n p u t t i n gt t 2 so v e rt h em o n o l a y e r t h ea r a c h i d i ca c i d a g x c d y sl bf i l m sa r ep r e p a r e db yt r a n s f e r r i n gt h e i rm o n o l a y e l 。 o n t os u b s t r a t et h es m a l la n g l ex - r a yd i f f r a c t i o ni d e n t i f i e do b v i o u sp e 6 0 d s t r u c t u r e o f t h el bf i l m s t h em o l a rr a t i oo f a ga n dc di na g x c d y si s01 6 ：0 8 4 ，m e a s u r e db y 4 a b s l r a n t h ex p s + t h ef o r m a t i o nm e c h e a f f s mo ft h ea g x c d y sn a n o p a r t i c l e si n d u c e da n d c o n t r o l l e db yt h eh e a d g r o u p so fm - a c h i d i ca c i di nt h em o n o l a y e ri n t e r n l so fl a t t i c e m a t c h i n gw a sd i s c u s s e d 。 k e yw o r d s ：m o n o l a y e r , l b f i h r bn m l o p a r t i c l e ，b i o m i m e t i cs y n t h e s i s ， t h e r m o d y n a m i cp r o p e r t y 单分子膜及其在制备纳术复台材料中的应用 第一章绪论 1 1 前言 单分子膜( l a n g m u k 膜) 是两亲分子在空气水界面白发铺展形成的单层膜， 在水平方向压力的作用下使其呈紧密有序排列的状态。1 7 7 4 年，美国科学家 b e n j a m i nf r a n k l i n 首次报道了一有趣现象：将一匙油滴在池塘水面上，油迅速铺 展、扩散，并使池塘的水面波浪平服。这算是有关表面化学的最早的科学实验 记录。1 8 8 0 年，德国人a g e n sp o c k e l s 在水槽中进行了水面铺展膜的研究，设计出 可以控制膜面积的水槽并绘制了第一张膜压单分子面积曲线。 1 9 1 7 年 v f i n gl a n g m u ir 通过实验证明了分子在液面上是定向排列的，并且 得出如下结 a ：由于殴附的单分子膜分子与亚相表面结合，使单层膜具有高度 的稳定性。i v r i n g l a n g m u i r 在p o c k e l s 槽的基础上改进了实验装置，发展了一种 新的膜天平，现在称之为l a n g m u i r 膜天平【1 1 。他用创立的膜天平研究了系列 脂肪酸在水面上的铺展及气液界面上分子的大小、形状和取向等。这为在理论 上解释单分子膜的概念奠定了理论基础，也为单分子膜和l b 膜的实验研究开辟 了一个新的局面，所以单分子膜也称为l a n g m u i r 膜。1 9 3 5 年l v r i n gl a n g m u i r 的学生和助手k a t h a r i n e nb l o d g e t t 将l a n g m u i r 膜转移到同体基片上，成功地制 备出第一个单分子膜积累的多层膜，这种由气液界面上的单分子膜转移到固体 表面所组装的薄膜后来被称为l a n g m u i r - b l i d g e t t ( l b ) 膜，他们的技术也被称之为 l b 技术i 。 2 0 世纪6 0 年代初期，h k u h n 3 ) 首先用l b 膜技术通过单分子膜的组装来构 造分子有序体系，并首次把具有光活性的二嗜性染料分子引入l b 膜。这对l b 膜 研究的发展产生了重大影响，被誉为划时代的贡献。 到了8 0 年代，l b 膜技术已经引起电子学、光学、物理学、生物学、化学、 材料学、摩擦学1 4 。8 瞎领域国内外学者的普遍关注，并在许多方面得到了应用，取得 较大的进展，形成了新的u j 膜研究热潮。1 9 8 2 年以来，国际有序分子膜大会 已连续举办了十次。历届会议均有大量的相关领域的国际知名学者和专家出席， 是国际有序膜方面最大和最高级别的国际学术会议。其中由中科院化学所和北 第一章绪论 。“。 。_ _ h _ _ h - 。_ _ _ _ _ 。 h _ h _ 。_ 1 _ 。_ _ _ 。_ _ ，_ 。“- _ - _ _ 一 京大学共同组织的“第十届有序分子膜国际会议”于2 0 0 3 年1 0 月5 日至l o 月 1 0 日在北京召开。第l l 届国际有辟分子膜大会即将于今年在日本北海道举行。 近十年来，各种仪器不断改进芹臼发展，仪器分析在表西膜的研究中的地位 目盏显著。a v n a h m e n 等口j 剥嗣焚光显微镜对脂类混合单分子膜的翱行为进行 了探讨。s a t o r uo h m o r i 等1 1 0 l 利用荧光光谱和紫外光谱对含有芘发色翻的p v ol b 膜的能量转移和分子结构情况作了研究。b r e w s t e r 角显微镜因为可以直接显示 不溶膜的幽像，因而越采越受到重视和应用。m l i l e y i “1 、v o l l h a r d t f 捌等在研究 中都利用了b r e w s t e r 角盟微镜。原予力显微镜f a f m ) 是研究不溶膜形貌的最有力 的工具，分辨率可达到灏子水平。近年来礞子力显微镜又歼发出了多种变形， 如：静电力显微镜、粘弹性显微镜、摩擦力显微镜、表面电位显微镜、热搋测 旦微镜、磁力显微镜及避接场光显微镜等。戈守仁i ”j 对其在商分子袭莉研究中 的作用作了详细的论述。l s h i g u r o r y o “j 等人利用攮子力盟微镜( a f m ) 对月目类 金属螫合物l b 膜的表面力进行了研究；d o r o na m i h o o d “j 等人对金。胶体单分子 膜的结构的a f m 特征避幸亍了探耐。 1 2 单分子膜、l b 膜的特点及制备进展 1 2 1 单分予膜、l b 膜的特点可概括为： 1 ) 膜厚为分子缎水平( 纳米级) ，具有特殊f 。物理化学性质： 2 1 可以攫一层累积起来，形成多屠膜或各种超晶格绪搦； 3 、人为的选择各种不同成膜材料，累积不同的分子膜使之具有多种功能； 4 ) n 在常温常压1 = t 形成，需裂的能量小，又不破坏成膜分予的结构： 5 y i 有效地利用i _ b 膜分子自囊的组织能力，形成新拣化台物。 这些特点使l b 膜在发展新型光电子材料、模拟生物膜的功能、制备分子电 子器件等方面具有广黼昀应用前景【1 “”。特别是k u h n 等人1 2 0 , 2 1 1 开始刹沼这一技 术进行功能分子的组装以来，l b 膜技术有了榈当大的发展。2 0 世纪7 0 年代以 来，l b 膜的研究工作逐步从基础研究过渡到应用基础研究，其中主夏用途有光 学元件的透蜩层、绝缘瑶，轺导电艨、机械或化学保护层、光谱和磁学的有序材 料、模拟生物膜。l 屉膜有可能在半导体技术、非线形光学材料、有机分子电子 一一 兰坌王壁墨苎堡型鱼翌垄墨竺塑塑! 塑壁旦 器件、磁性材料、传感器、仿生材料等方面获得实际应用。 1 2 2 单分子膜、l b 膜的制各 1 2 2 1 成膜材料铺展溶液的制备 虽然有一些成膜材料例如一滴油酸或一粒十六醇晶体可以在水( 亚相1 面上 自动铺展，但多数体系是先将成膜材料制成铺展溶液，再将铺展溶液均匀地滴 加在亚相表面上，待溶剂挥发后，即在亚相表面形成单分子膜。这样可以更好 地控制浓度，同时也为不能自动铺展的物质提供了一个形成单分子膜的途径。 铺展溶液的制备主要包括以下两方面： 一、成膜分子选取条件 对成膜物质的基本要求是分子具有两亲性，分子应该与水有一定的亲合力 ( 即分子包含亲水头基) ，可以溶于水：同时分子应具有足够长的疏水的脂肪链 ( 一般要求在1 6 2 2 个碳之间) ，使得分子能在水面上铺展而不溶解。这些材料 滴加在水表面时，在空气与水的界面上就能够形成一个分子厚度的薄膜。这些 分子包括月日肪酸、各种类型的染料分子、荧光化合物、生物蛋白和酶、低聚物 和聚合物等等。随着研究的进展，人们发现一些不具有典型两亲性分子结构的 物质也可以形成单分子或l b 膜。这类物质的单分子膜可通过制备具有两亲性质 的该物质的衍生物来实现，例如我们实验室合成了含有二茂铁基团的衍生物并 研究了其在液面上铺展成膜的能力 2 z l 。3 3 9 1 通过与典型的成膜分子形成混合单 分子膜或l b 膜是种方便、有效的方法，可以使不具有典型两亲性分子的物质 形成稳定的单分子膜p 1 。近些年来，c 6 0 、c 7 0 及其衍生物的薄膜结构及性能等研 究成为个热点f 2 4 ) ，例如中国科学技术大学结构研究开放实验室侯建国教授领 导的研究小组通过将c 6 。分子组装在弱相互作用的分子薄膜表面，利用s t m 对单 分子的高分辨成像，在国际上首次直接观测到近自由的c 6 0 分子的笼状结构，且 能分辨出碳碳单键和双键。利用这种直接成像技术，还首次发现了z - 维c 6 0 点阵 的一种新型取向畴结构，这是目前唯一发现的同时保持位置平移序和键取向序 的一种新型畴界。另外有机分子包裹的无机纳米粒子亦可以用作成膜材料拉制 成膜 2 5 , 2 6 1 ，这为纳米体系有序组装开辟了一个新的方向。 二、铺展剂的选用 适宜的铺展溶剂必须满足下列条件：( 1 ) 对成膜材料具有足够的溶解能力， 一篓二雯塑黧 残膜材料在其中能形成分子溶液：( 2 ) 具有在亚提上良好的铺展能力；( 3 ) 挥发遮 度适中。铺展溶剂挥发太慢，可能会残留在单分子膜中，而挥发太快，又不利 于控制成膜物质的浓度：( 4 ) 具有相对较低的密度。这可以减少因溶剂比重犬而 沉八受糍赢舔静嘻麓牲；( 5 ) 锩矮溶裁应该麓高缝度静，诧学上燕豫性的，不会 改变亚丰n 的性质而蟛响单分子膜的形成和稳定。氯仿、己烷、环融烷、乙醚、 苯、二甲基甲酞胺、二甲亚矾及它们的混合物常用做锱展溶剂。选择适宜的铺 震溶裁封还需考虑成簇材料静姓质：对于带有诧较大豹巯水基团f 包括长舶碳氲 链和芳香基团) 的两亲分子，如碳原予数大于1 6 的脂肪酸、脂肪醇等，低沸点的 石涟醚慧搬好的镳鬣溶裁；对于蓉些甭易滚子烃。 的缀性擐强弱成骥糙料，露 以采用混合铺展溶帮f ，如采用遥当比例混合的乙醇或异丙醇、球、己烷或庚烷 的混合物作为铺展溶剂啦以得到良好的铺展效果。使用混合溶剂时必须十分罄 褐其中习溶予亚棚的组j 经多次铺鼷在瓶糊中积粟丽改变体系的靛旗。苯肖列 也被用做铺展溶剂，特别当成麒材料是芳番族的极性确机物时，能够很好地溶 麟在苯中：对于天然及台成的赢分子 七合黪，如蛋白壤、 曦、辚耀、纤缎豢 衍j ：物、聚乙烯醇等有时须采用特殊的方法才能形成稳定的表丽膜，例如， 用含有0 5 m o l l 醋酸铀的异丙醉水( 体积比3 ：2 ) 混合溶液可以铺腿蛋白质。此 类铺袋溶翔豹说煮是能同时溶解蛋自质郓磷嚣类住台溺| ：2 7 j 。铡螽铺震溶液时错 要注意的男一个问麒是选择适当的浓度。一般来说，浓度应该足够低，以免成 膜材辨分子在铺鼹溶液中形成缝台结梅，阻碍在表西。e 均匀或膜。但是，浓度 太低又不利于成膜操作。实验中采用微量避样器在溶液表面滴拥成膜物的有机 溶液，一次滴加量一般在5 0 5 0 q d 之问。 l2 2 ，2 荦分子簇、l b 摸的铡备进展 漂浮的凝聚状悉下的单分子膜可以使用多种不同的方法转移到固体基片 上。最嚣用的方法是l a n g m u i r - b l o d g e t t 沉积技术。这靴技术是在保持单分子膜 表丽压力不变的条稃下，让固体基片按个台适的速率往返穿过单分子溪和水 的界面，在力的作用下将单分子膜逐层转移剐固体表面上。用于制备l b 膜的 装置敷l a n g m u i r 横，当翦市场上寿多静燮号弱l a n g m u i r 槽可供选用，例如穗 兰的k s v 系列、荚围n i m a 公司的l b 成腻槽、膜天平，国内有求南人学生产 的m w 型等。尽管各种l e m g m u i r 槽型式不同，但都具有以下几个组成部分； 单分子滕蕊菸建制备纳米甍静封料中地成舟 攀曩。露j j 攀。- 器陟一 r 。、一 嚣1 - 1 矮子粼备l b 貘熬装鐾暴意翔 1 。铺腱单分子膜的水槽( l b 槽) ，槽袋筒通常阁惰性材料涂艨 常用聚赔 戴乙烯) ，以方便袭蔼羽清洗，蕊照不容荔被污染。 2 ，独立而且可戳移动酌挡秆( b a r r i e r ) ，翻予压缩肇分子袋弼定谣积酌骥 瘴，趟轷耀譬达寒壤动，戳改交裳糯压秘分子瓣占骞覆 秘。 3 缝辩篮溅裘囊援懿压力镥感嚣，嚣爆瓣是一个膜天平 拣魏w i l h e l m y 吊片法方式) ，用来检测单分子膜内表面联的变化而引起农蕊张力的变化，其鼹 被囊可驭达嗣l o 2 m n m ， 4 + 沉秘提拉装蓬，褥子爨定戮俸基片，蒸靖豹掇舜速窿爵鏊孟a 先润节，常 用鲍掇舞道鏖为0 5 一l o m m m i a 。 5 ，毫薅整剃反馈系统，褥藩蕊压测试系统、马选驻动籀扳释挺拙繇统联蒺 起来，从而寐控制提膜j 曩程中袭面压的恒定和漂浮的单分子膜面积的自动调撼t 并进幸亍掰襻数据豹魅琏。 簇辫研究翁深a ，l b 簇澍备羧零密凌不断豹发滋。棼霸m i n i s t e r 丈学浆姘 究人员【删将二棕榈醚磷脂酰腿械( d p p c ) 单分子膜在低压力下快速转棒至云母 裁片上，形袋具有阵罗8 排捌的褒磷绪鞫，( 霓辫1 - 2 ) 。与俺统截餐l 船媵方法不 同，转移d p p c 单层腆时设定的恒定压力低，便为3 r a n m ；转移速度挟，述 1 0 0 0m s 。辍魏这逶程搀绞l 甚貘概念基戳上遂囊思维麴缭爨。翱撼力器徽铸绻 累表聪达释海穰簿裂缝褥其骞露箍瓣各惠爨挂凝滤链震，翔2 0 ( h u n 爨袭求澎撼 和6 0 0 , t i n 宽的疏水祭带。沟横深艘恰为d p p c 单分子长成。 1 0 第一章绪论 霸奢 图1 - 2 低压快德转移法制备的二棕裥酸磷脂酰胆碱( d p p c ) 单分子膜 我簪有关研究人爱提出了一种运用稳寇溱状流动承( 疆) 相对气，液界面上簟 分子膜进行分布式压缩的技术 2 9 - 3z ，并设计和研制了一台实用的流动亚相l b 膜 靠备系统。解决_ 普避兹l b 隶黢装置不遥惩予高表蘑糕凄如单分予膜( 妇聚合 物材料单分子膜) 制备这一难题。该方法与已有的移动挡板式l b 麒成膜装置以 及其改进溅系统相比，具有下列突出的优点：( 1 ) 通过稳定层状水流进行分布式 压漠，哥强改善在巷麓过程中嚣离表面粘发攀分子貘内糕滞滚，筏荦分子袋的 成膜均匀性得到很大的提高；( 2 ) 在压膜过程中去掉了可移动的档板，使提膜过程 鞠镝膜过程可戳同时避行，实现了大夏积连续盘琏提膜，健l 岛膜大瓶模工业纯 制备成为w 能；( 3 ) 流动亚相法硪使聚合物分子链沿永流方向取向，形成取向 致的高分子有序薄膜。 1 3 单分子膜和l b 膜的研究进展 b 接零痊餍葱愁孥蕤把分子较霉要捧罗 。攀分子簇帮l ，b 骥黪存序超薄帮分 子水平上的平滑性，冀, j l b 膜的广泛应用提供了结构基础。l b 膜的聚合进一步提高 了其耐热性和机械强度。自7 0 年代以来l b 膜融走出了基础研究领域，在制备薪 韵聚合翰和研究聚合反应、菲线链光学元件、分离膜、摸攒生魏膜和生物矿纯 等领域展现了广阔的应用前景。现就结合本课题组在生物无机方面所做的工作， 对蕈分子骥在生物骥驰纯学模拟茅嚣膜诱导生甥矿纯方面邀萼亍藿重穷绥。 1 31 生物膜的化学模拟 慧 。 。唾? 。 。 一，颤j 嘏秽 m誉蚕 。黔 i； 、 f ， 玎 、 雷 _ l 苎坌王壁垒苎垄型墨塑鉴墨笪翌坚! 塑望星 细胞是人体和其他生物体切生命活动结构与功能的基本单位。生物的细 胞及各种细胞器的表面都覆盖着一层半透过性的、极薄的膜，总称生物膜。它 主要由脂类( 磷脂分子) 和蛋白质两部分组成。生物膜具有的多种重要功能，在生 物学、材料学、仿生学等多个领域具有极大的应用前景 3 2 3 3 1 ，是现代科学研究的 前沿领域。 1 9 5 2 年，g o r _ e r 等通过实验提出了红细胞膜可能含有脂类双分子层的设想。 1 9 7 2 年，s i n g e r 等提出流动镶嵌模型( f l u i d m o s a i c - m o d e l ) 。流动镶嵌模型( 见 图1 3 ) 认为，生物膜的基本结构是由磷脂分子通过分子间的弱相互作用而自发 形成的一种稳定的双层脂膜结构。它的基质是磷脂，是两性的，一头亲水，一 头亲脂。蛋白质等功能分子镶嵌于脂双层中。其中脂类分子的双分子层是构成 膜的基本骨架。 磷脂是一类令有磷酸的脂类，机体中主要含有两大类磷脂：由甘油构成的 磷脂称为甘油磷脂( p h o s p h o g l y c e r i d e ) ；由神经鞘氨醇构成的磷脂，称为鞘磷脂 f s p h i n g o l i p i d ) ，它是构成神经组织膜的主要成分。其结构特点是：具有由磷酸相 连的取代基团( 含氨碱或醇类) 构成的亲水头( h y d r o p h i l i ch e a d ) 和由脂肪酸链构成 的疏水尾( h y d r o p h o b i ct a i l ) 。在生物膜中磷脂的亲水头位于膜表面，而疏水尾位 于膜内侧，( 如图1 - 3 所示) 。甘油磷脂是机体含量最多的一类磷脂，它除了构 成生物膜外，还是胆汁和膜表面活性物质的成分之一，并参与细胞膜对蛋白质 的识别和信号传导。甘油磷脂由于取代基团不同又可以分为许多类，其中重要 的有卵磷脂、脑磷脂、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油和心磷脂等。其中心磷脂是 线粒体内膜和细菌膜的重要成分，而且是唯一具有抗原性的磷脂分子。 图1 - 3 生物膜的基本结构 兰二皇塑婆 由于生物膜的缎成和结构极其复杂，要想在原位了解墓上所发生的各种过稷 十分霾罐。困我，入稻运鬻采霜纯学模按秘方法去寻找粒建立各静跷较蓠攀浆模 拟体系 3 4 1 ，其中心思想是：用肖序的两亲分子阵列将体系分割成隔室，从而造 成与本髂不霹的徽嚣壤。譬翦，愿予生物膜模拟研究的体系主要香胶柬、反耱 胶束、单分子膜、双分子层国) 、l a n g m u i p b l o d g e t l ( 糯) 膜、囊泡、主窖体化 学等模拟体系( 它们的结构如图1 ，4 所示) 。这些两亲分子聚集体内分子阵列所 提供静徽环境麴与必然簇吴毫摇蠡鬟栏。褥爨跫l b 貘蒋爨骞验戆莲绦糖寒纯学夔 质与生物膜很相似，县有极好的生物相溶性，能把功能分子固定谯既定的位徽 上。因磷举分子膜耥u ；膜被用佟生物细胞的简化模型，如模仿生物体内分子水 平上的信息