四苯基卟啉类色素双分子层类脂膜光电极行为的研究

人工色素双分子层类脂膜(PBLM)是一项新颖的研究课题。本文描述了四苯基卟啉(TPP)类色素双分子层类脂膜光电转换的实验及其结果。并据此定性地详细讨论了这个体系水膜界面的光电极行为。     

磷脂形状对生物膜自组织结构的影响

采用聚合物自洽场理论研究了构成生物膜的磷脂分子的形状对含有2个跨膜蛋白的生物膜自组织结构的影响.每个磷脂分子由一条疏水的尾巴和亲水的头构成,可以看作一根接有亲水头的高分子链.由系统自由能求极小,可以得到系统的平衡态构型.结果发现,当磷脂分子具有头尾对称的柱状形状时,生物膜形成的是人们熟知的通常形态;而当磷脂分子头部比较大、整体形成锥形结构时,生物膜可以形成孔洞结构.随着2个跨膜蛋白之间距离的增加,生物膜会依次形成两孔洞、三孔洞和四孔洞.通过改变跨膜蛋白不同的疏水程度和磷脂分子头尾的体积比,构造出了生物膜结构形态的相图.这一发现对于理解蛋白质-磷脂膜的相互作用、生物膜的融合分裂以及脂质筏的形成等具有重要的意义.     

模拟生物膜体系的电分析化学研究

生物膜的研究涉及多种学科交叉,是最近二十年来分子生物学和细胞生物学快速发展的前沿领域之一.生物膜特有的脂双层结构是属于生命的一种基本结构,它维持细胞内各部位的结构有序性,它具有物质输送、能量转换、代谢调控、信息传递以及分子或细胞识别功能,可以认为,生物膜是生命活动中许多重要反应发生的场所生物膜特有的双层脂膜结构与生命中物质流、能量流和信息流三大物质体系的运输、转换和传递密切相关,生物膜的研究不仅具有重要的现实意义,而且在工、农、医中有着广阔的应用前景.     

脂质体在药剂学中的研究进展

磷脂分散在水中可以自然形成多层囊泡,每层均为脂质的双分子层,囊泡中央和各层之间被水相隔开,双分子层厚度约4nm,这种具有类似于生物膜结构的小囊称为脂质体。由于它的结构类似生物膜,又称人工生物膜。脂质体作为药物载体在恶性肿瘤的靶向给药治疗方面极具潜力。     

石防风原生质体表面ConA受体的荧光标记

根据生物膜流动镶嵌模型,生物膜的基本结构是功能蛋白质分子浮动镶嵌于类脂双分子层中。为了研究蛋白质分子与类脂双分子层的相互关系,Poo 等人首先采用 FITC-ConA 标记 ConA 受体的方法,测量了蟾蜍胚肌细胞质膜上蛋白质分子在膜中的测向扩散运动。随后,相同或类似的方法普遍用于动物细胞膜性质及与微管、微丝的关系研究。本文将此法用于石防风原生质体,为研究植物细胞质膜提供一种有效的方法.     

含胆固醇的脑磷脂平面双分子层膜上嵌入两性霉素后的电性质

两性霉素(Amphotericin)如同其他多烯类抗生素一样易同固醇类发生作用,形成两性霉素—固醇相间的环状结构.所以凡是含有麦角固醇及胆固醇的细胞膜,两性霉素都可与之发生作用,在膜上形成两性霉素—固醇相间的通道而使膜的透性增高.实验证明,两性霉素(其他多烯类抗生素亦如此)与麦角固醇的作用比胆固醇要强得多,故对膜中含有麦角固醇而不含胆固醇的霉菌更为敏感,这也就是两性霉素等能治疗霉菌感染的原因.研究表明,利用含有固醇的双分子层脂膜作为细胞膜的模型来研究两性霉素等的作用机理具有重要意义.文[8]证实了两性霉素—胆固醇在膜上形成了半径约为4A的通道,从而使离子、水及小分子非电解质容易通过.在此基础上,文[9]提出了通道结构的分子模型.本文主要研究含有胆固醇的双分子层脂膜在嵌入两性霉素后的电学性质,从而探讨其通道性质.     

TCNQ修饰的金/18硫醇-卵磷脂双层膜在Fe(CN)_6~(3-/4-)溶液中的单向导电性

固体支撑的双层类脂膜不仅是研究和模拟发生在生物膜上各种过程的重要模型，而且也成为研制生物分子电子器件的重要工具．在固体支撑的双层类脂膜中，金／硫醇－类脂双层膜以其缺陷少、稳定性高等特性而倍受关注［１］．本文报道了修饰７，７，８，８－四氰基奎诺二甲烷（...     

石墨烯和氧化石墨烯对细胞脂膜破坏作用研究

石墨烯作为一种新型材料不断受到关注,如何与生物分子(如蛋白质、细胞脂膜等)发生作用是其生物相容性方面的重要问题之一.石墨烯以sp2杂化的碳为主的成键方式,形成独特的二维结构,具有显著的疏水特征.细胞脂膜主要是由双亲的磷脂分子在水环境中自组装而成.早期实验组观察到石墨烯的抗菌现象,认为锋利的侧边可能会以类似于刀片的方式插入、切割细胞膜.在理论上,我们阐述了一种可能的石墨烯的细胞毒性的分子机理:石墨烯不仅会通过主动插入、切割细胞脂膜,而且会将大量的磷脂分子抽离细胞脂膜,从而破坏细胞膜的完整性导致细胞死亡;尽管氧化石墨烯表面分布着大量的亲水氧化基团,但氧化基团高关联分布特点致使氧化石墨烯有着类似的破坏细胞脂膜的能力.本文综述了石墨烯、氧化石墨烯纳米片与细胞脂膜相互作用的理论研究进展,着重阐述石墨烯和氧化石墨烯从细胞脂膜中大量地抽取磷脂分子的过程以及在此过程中环境水分子所起的关键作用.在石墨烯、氧化石墨烯和细胞脂膜的相互作用中所表现出的特点有可能是一种共性,也会出现在其他疏水特性的纳米材料(如纳米碳管、碳纳米线和大面积的富勒烯等)与细胞脂膜的相互作用过程中.     

碱性磷酸酶定位方向对DPPC液晶单层膜热力学特性的影响

采用3种不同方法将碱性磷酸酶(AP)添加在DPPC单层膜系统中,从热力学角度研究了AP对DPPC单层膜的影响,旨在从分子水平探讨AP分子与磷脂生物膜的作用机理。结果表明,用共同铺展法和亚相溶解法添加AP后,DPPC单层膜的相变不受影响。在低表面压力下,AP在膜上的定位从长轴与界面平行变为垂直方向,这改变了膜体系中分子间的相互作用力,减小了膜体系的混乱程度,增大了膜体系的能量。而用亚相注入法添加蛋白AP后,DPPC单层膜的相转移变得不明显,在低表面压力下AP分子的定位方向不变。在高表面压力下,AP分子可能被DPPC胶束包裹,并释放到单层膜外,这不仅改变了体系分子间的相互作用力,而且增大了体系的混乱程度,并减小了体系能量。碱性磷酸酶分子的定位方向对其与磷脂膜的相互作用起到至关重要的作用。     

乳酸菌肽与模拟生物膜脂质体的相互作用

通过同步荧光法,循环伏安法和交流阻抗法,研究了乳酸菌肽与模拟生物膜脂质体的相互作用.实验研究发现这种肽和带正电的脂质体间存在相互作用,乳酸菌肽可以支撑双层内脂膜产生孔隙,它使得标记离子Fe（CN）6^3-/4-穿过内脂膜,在玻碳电极（GCE）上发生氧化还原反应,这种作用与时间和乳酸菌肽的浓度都有关.     

近岸海洋细菌的群体感应与生物膜形成关系

检测分离获得的43株海洋细菌的群体感应信号分子及生物膜形成能力,评估细菌群体感应信号分子与生物膜形成能力之间的关系.结果显示,高丝氨酸内酯类化合物活性菌株(10株)中90%的菌株(9株)有很强的生物膜形成能力,且10株中的7株(70%)所形成的生物膜存在明显的细胞团.具有AI-2活性的菌株中67%的菌株具有较强的生物膜形成能力.结果中具有AHLs活性的菌株往往形成强的生物膜,并常能形成较大的细胞团.许多不能产生群体感应信号分子的菌株也具有较强的生物膜形成能力,可见对于环境细菌,群体感应信号分子的存在特别是AHLs的存在,趋向于是细菌生物膜形成的充分非必要条件.     

抗菌肽HP(2-20)与POPE脂膜相互作用的分子动力学模拟

作为传统抗生素有力的候选者,抗菌肽是先天免疫体系中的重要组成成分.抗菌肽从起初的接触至随后稳定地吸附到细菌CC的质膜之上,是抗菌肽发挥其抗菌功能的关键初始事件.为揭示这一尚未明了的过程,文中使用分子动力学模拟方法,通过构建抗菌肽HP(2-20)与POPE脂双层的体系,模拟了HP(2-20)与POPE脂膜间的非特异相互作用.结果表明:抗菌肽的N端最先与脂膜接触,随后抗菌肽将维持一种倾斜的姿态,经历一个旋动插入脂膜的过程;同时,抗菌肽将束缚膜上与其邻近的磷脂分子的运动,导致膜的不均匀性,增强脂膜磷脂分子的无序波动,为其它自由的抗菌肽分子更深的插入提供了机会.     

抗菌肽HP(2-20)与POPE脂膜相互作用的分子学模拟

作为传统抗生素有力的候选者,抗菌肽是先天免疫体系中的重要组成成分.抗菌肽从起初的接触至随后稳定地吸附到细菌CC的质膜之上,是抗菌肽发挥其抗菌功能的关键初始事件.为揭示这一尚未明了的过程,文中使用分子动力学模拟方法,通过构建抗菌肽HP(2-20)与POPE脂双层的体系,模拟了HP(2-20)与POPE脂膜间的非特异相互作用.结果表明:抗菌肽的N端最先与脂膜接触,随后抗菌肽将维持一种倾斜的姿态,经历一个旋动插入脂膜的过程;同时,抗菌肽将束缚膜上与其邻近的磷脂分子的运动,导致膜的不均匀性,增强脂膜磷脂分子的无序波动,为其它自由的抗菌肽分子更深的插入提供了机会.     

温度对双分子层脂膜电阻的影响

实验证明,跨膜的扩散、渗透与温度有关,而膜的扩散、渗透性质的改变必然能改变膜的电阻性质.但是人工双分子层脂膜的电阻值究竟与温度有什么关系却至今未见专门报导.一般认为同一平板双分子层脂膜(BLM)的电阻值是稳定的,但BLM的寿命不够长,研究工作往往要综合应用同样成分但分次铺成的BLM的实验数据.然而这样分次铺成的BLM,用通常采用的测量方法测得的电阻值,往往相差一或两个数量级.因此,在研究BLM电阻性质时,凡是变化在一或两个数量级以下的结果就被淹没了,温度对BLM电阻的影响可能正好在此范围内.我们实验室建立的测量BLM电性质的方法,可使BLM保持稳定达2～3小时之久,少数实验连续记录5小时以上,这就为需要较长的实验观察时间但电阻值变化小的研究工作提供了条件.本文着重研究温度对BLM电阻的影响,同时探讨与BLM电阻有关联的BLM电容量及厚度与温度的关系.     

论生物膜的热致相变

本文提出了一个描述生物膜热致相变的统计模型.用统计理论证明了:(1)生物膜的热致相变为一级相变;(2)膜脂分子的脂肪酰链越短、不饱和度越高,则相变温度越低.同时详细的讨论了生物膜热致相变的微观机制.并且指出,在生物膜的热致相变过程中,伴随有低频声子激发,进而计算了相变潜热.这样,不仅满意地解释了实验结果,而且阐明了生物膜发生热致相变的原因.     

没食子鞣质及其有效提取物对牙菌斑生物膜形态结构和活性的作用

研究药物没食子鞣质及其有效提取物对牙菌斑生物膜形态结构和活力的影响,了解常态生物膜形成过程中生物膜活力的变化,以及药物作用下生物膜形态结构和活力的变化,探讨药物对牙菌斑生物膜的作用机制.采用倒置荧光显微镜结合特异荧光染料标记常态牙菌斑生物膜生长过程中死菌和活菌变化,及药物处理后牙菌斑生物膜中死菌和活菌的构成,观察常态牙菌斑生物膜形竺过程中生物膜结构及活力的变化以及药物作用下生物膜形态结构和活力的变化;研究和评估常态牙菌斑生物膜的形态结构和细菌活力及实验药物对牙菌斑生物膜结构和细菌活性的影响.结果显示,从早期细菌定植粘附到形成成熟生物膜结构的各个过程中都存在一定数量的死菌.24 h常态生物膜结构中活菌面积占主导地位,有少量的死菌存在,细菌互相紧密粘附在一起,生物膜结构清晰,其间有各管道结构.0.05%洗必泰24 h细菌生物膜作用后,细菌总量明显下降,残存滞留的细菌基本为死菌.0.023%的氟化钠(NaF)作用细菌生物膜后,生物膜结构发生了明显的变化,细菌总量明显减少,但是存在的细菌以活菌为主.经过4mg/mL的没食子鞣质及其有效提取物作用后,生物膜中各管道结构模糊不清,细菌变得散开,生物膜细菌总量减少,与24 h常态生物膜比,有显著差异(P<0.05),生物膜结构密度下降,其中有大量的死菌和部分活菌存在.实验组活菌百分比与阴性对照组活菌百分比相比有显著差异(P<0.05).由此得出结论,实验药物对牙菌斑生物膜的作用一方面是对生物膜中细菌的杀灭,另一方面是改变牙菌斑孝竺膜的形态结构,降低生物膜密度及调整生物膜内部死活菌的比例.     

Q235钢在青霉菌作用下的腐蚀行为和电化学特性

采用表面分析技术、失重法及电化学测试方法研究了Q235钢在青霉菌(Penicillium)作用下的腐蚀行为和电化学特性.青霉菌在Q235钢表面形成致密的生物膜和腐蚀产物沉积膜层.青霉菌促进Q235钢的腐蚀,腐蚀类型为点蚀坑.青霉菌体系中试样表面膜经历由游离态变为固着态,由单层逐渐变为多层的过程;生物膜作用与细菌活性有关,当活性降低时微生物腐蚀促进作用也大幅降低.     

用化学发光法检测脂膜的过氧化 Ⅰ.脂质体的自发的和诱发的化学发光

制备了多种类型的脂质体,用化学发光法去测量其上的脂膜过氧化和自由基反应。试验表明:脂质体脂膜的过氧化与介质的温度、pH、pO_2及脂质体的浓度有关,试验过程中应该控制这些因素。用细胞色素C和H_2O_2诱发扩增化学发光时,还应控制反应的时间。脂质体接近于生物膜,是研究脂质过氧化的好材料。用化学发光法测量脂质过氧化和自由基反应,具有灵敏、快速、简便的优点。     

植物激素对花瓣衰老影响的研究进展

衰老是植物生长发育过程中的一个生物学现象.花瓣的衰老是开花植物有性生殖的一个组成部分.近年来,随着对花瓣衰老的深入研究,许多植物激素被证实参与了花瓣衰老的过程.主要阐述了目前对花瓣衰老的相关认识,以及各类植物激素在花瓣衰老中的调控作用和相关分子机制.     

红细胞溶血动力学的研究

一、引言自1972年Singer和Nicolson提出生物膜的“流动镶嵌模型”以来,关于生物膜的研究有了很大进展.近五、六年来已能用多种物理、化学方法定量测定生物膜结构的动态参数.人的红细胞膜由于取材容易、均一性好、成分较简单、制备时无其他细胞器的玷污,是研究生物膜的常用材料.红细胞的许多特性,如变形性、免疫特性、离子运输以及药物作用机制等都和红细胞膜密切有关.目前亦已知道红细胞膜异常关联到不少疾病,因此,红细胞膜的研究还有医学临床的应用价值.