蛋黄卵磷脂囊泡在碳纤维电极上形成机理的研究-化学专业论文.docxVIP

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蛋黄卵磷脂囊泡在碳纤维电极上形成机理的研究-化学专业论文

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果,也不包含为获得 天津大学 或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名: 签字日期: 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 天津大学 有关保留、使用学位论文的规定。特 授权 天津大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有 关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名: 导师签名: 签字日期: 年 月 日 签字日期: 年 月 日 中文摘要 利用电形成法可构建 10-100 μm 的巨型单层囊泡,其与真核细胞大小相同,且 具有与细胞膜相似的封闭双层结构,在生物膜模拟及药物释放等方面的广泛应用受 到了人们的广泛关注。本文突破常规电极的限制,首次将碳纤维超微电极应用于电 形成法制备囊泡的研究中。超微电极因其尺寸小,具有许多常规电极无法比拟的优 良电化学性质,可使囊泡的众多应用潜力得以充分发挥。本论文从以下三个方面对 碳纤维超微电极上囊泡的形成进行了详细的研究。 论文首先揭示了利用电形成法,囊泡在碳纤维电极上的形成机理。在电场作用下, 碳纤维电极和电解液的界面上形成双电层,使蛋黄卵磷脂分子定向运动,堆积在碳 纤维上,从而使囊泡在碳纤维电极上形成。在交流电场下电极和磷脂双层膜之间产 生静电斥力,静电斥力和微弱的机械振动可能是磷脂双层膜分离、弯曲从而形成囊 泡的基本原动力。因此,除了前人报道的电渗流动作用,电吸附也在电形成法调控 囊泡形成的过程中起着不可忽视的作用。 论文继而通过对碳纤维超微电极施加电位峰峰值 Epp = 0.212-20 V/mm,频率 f = 1-3000 Hz 的交流电场,在水溶液中调控囊泡的形成,并通过倒置光学显微镜实 时原位考察了交流电位和频率对囊泡形成的影响。研究发现在 1.5 V 恒定电压下, 囊泡的形成速率随着频率的增加而加快,当频率大于 1000 Hz 时形成囊泡的数量逐 渐减少。在 20 Hz 恒定频率下,电压过高或过低均不利于囊泡的形成,最佳电位是 5 V。 论文最后讨论了四种不同的典型交流电场参数下,通电时间对囊泡保留时间的 影响。通电时间过长或过短均不利于囊泡的保存,使囊泡保留时间最长的通电时间 为 1 h。另外,缓冲溶液的使用极大的延长了囊泡的保存时间及形成囊泡的最高临界 离子浓度。实验中利用倒置光学显微镜实时观测了囊泡融合和消失过程,并提出电 场调控巨型囊泡消失的机理。 关键词 囊泡 蛋黄卵磷脂 电场调控 碳纤维 ABSTRACT Giant unilamellar vesicles (GUVs) of 10-100?m can be obtained by electroformation method. Similar size and bilayer structure to that of bio-membrane, vesicles can be widely used as the model of cell membrane and drug carrier. This paper broke through the restrictions of conventional electrode and introduced the microelectrode of carbon ?bers into the research of vesicle electroformation for the first time. Because of its small size, the microelectrode of carbon ?bers has excellent electrochemical properties, which makes many potential applications of vesicles into full play. This paper elaborated the electroformation of vesicles on the microelectrode of carbon ?bers in the following three aspects. Firstly, this paper revealed the formation mechanism of egg phosphatid

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