你在探索基于脂质结构的世界吗?

基于脂质结构的生物膜和脂质体等被广泛应用于多个领域的研究。例如,在新的生物传感器系统的设计和开发、生物材料涂层和药物输送系统中,这些结构作为惰性表面、生物相容性的表面、细胞膜模仿或运输载体等应用。

在生物膜的研究中,有两种方法可以被利用。可以在空气-水界面上形成一个漂浮的生物膜模型结构,使您能够模拟细胞环境的特性和条件。

另一种方法是在固体基底上形成支撑的生物膜或脂基结构。支持的脂质双层是脂质层沉积在表面上,并由预先确定的脂质比率组成,可能被标记为不同的分子或嵌入膜蛋白。这些薄膜可以帮助了解生物过程,并作为生物材料制备的关键因素。它们还可以参与更复杂的结构,如生物传感器设计以及与各种生物或合成分子如配体、DNA、纳米粒子、聚合物或其他脂质结构的相互作用。

在纳米药物的设计和开发中,以脂质为基础的纳米结构可以作为药物运输的血管和靶向性载体。将感兴趣的药物嵌入囊泡或胶束结构中,适合特定的环境条件,在稳定和减少毒性、延长循环时间、控制释放率和改善组织靶向等方面加强药物保护。

漂浮生物膜模型

大多数生物化学反应发生在细胞膜周围或细胞内的磷脂双层膜。细胞膜会影响蛋白质的折叠,并产生特定的会发生反应的微环境。要了解和模拟实际的生物系统,必须在模拟自然条件的环境中研究这些相互作用。膜磷脂的朗格缪尔单分子膜已被证实是很好的生物膜模型系统。

朗格缪尔单层磷脂膜类似于半生物膜,可用作模型细胞膜,并已被文献证实是生物系统的优秀模型。在自由漂浮的单分子层中,分子的扩散和动力学接近于它们在实际系统中的作用。在自然界中,大多数生物化学反应发生在生物膜界面,自由漂浮的模型膜允许分子的自然扩散和迁移。为了研究细胞生物膜,Langmuir膜分析仪可以与除了Langmuir膜天平之外的各种传感器和仪器相结合。其他的研究技术包括PM-IRRAS、BAM、SPOT、荧光显微镜和传统的显微镜,这使得在单分子层中研究分子的相互作用、分子定位、堆积和微区形成成为可能。

模拟肺表面活性剂的行为

肺表面活性剂覆盖肺的肺泡,在使呼吸变得更容易的过程中起着至关重要的作用。在吸入过程中,表面活性剂使组织的表面张力降低了约15倍,使肺泡膨胀更容易。在呼气时,肺泡的表面积减少使表面活性剂更集中于表面。在呼气结束时产生接近零的表面张力,这可以防止肺泡塌缩。

二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)是一种存在于肺泡表面的磷脂。众所周知,DPPC的高度有序固相在呼气时维持在肺泡的近零表面张力。为了模拟肺泡中实际的表面活性剂行为,需要在近零表面张力下进行测量。研究表明,KSV NIMA Langmuir缎带滑障膜分析仪可以用来测量DPPC的近零表面张力。

应用文摘:使用缎带滑障膜分析仪达到高的单分子层表面压:近零表面张力时的肺表面活性剂

支撑脂质结构的构建

Langmuir- blodgett (LB)和Langmuir- Schaefer (LS)浸渍是两种不同脂质组成的磷脂双层磷脂的制备方法。结合LB和LS方法,也可以创建一个脂质组成不对称磷脂双分子层。例如,可以制备一些生物化学传感器用于表面等离子体共振光谱、石英晶体微平衡测量和x射线光电子能谱。第三种方法是在QCM-D设置中,通过囊泡破裂和融合,直接在表面上制备支撑的磷脂双层。

支撑生物膜-制备和表征

不管我们是在处理支撑的生物膜、脂质体还是其他基于脂质的结构,都能够使用QSense QCM-D在表面上对相关吸收和释放过程进行表征和验证,这对理解、调整和优化基于脂质的系统非常重要。例如,可以在表面监测支撑脂膜的形成动力学,并评估形成的双层膜的质量。也可以监测随后与脂质膜的相互作用,如对膜结合分子的摄取或结合,或对其缺陷部分的验证。在纳米医学的背景下,可以表征以脂质为基础的纳米结构的吸收、传递和释放过程,并且可以作为靶向药物传递的血管。