[发明专利]在等离子体氧化技术图案化的自组装膜表面上构建远离基底的仿生膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿生膜的构建方法，具体涉及一种在等离子体氧化技术图案化的自组装膜表面上构建远离基底的仿生膜的方法。

背景技术

支撑磷脂双层膜由于其具有良好的流动的性质而被广泛地用于生物膜的生物物理性质研究。而常规支撑磷脂双层膜膜层和基底之间仅有1nm~2nm的距离，这限制了具有较大膜外部分的跨膜蛋白的重组，从而影响膜蛋白的构象和功能。这是目前利用人工模拟体系跨膜蛋白质功能和结构的研究的瓶颈。

发明内容

本发明的目的是提供一种在等离子体氧化技术图案化的自组装膜表面上构建远离基底的仿生膜的方法，将等离子体氧化技术与层层组装（及纳米技术）应用到支撑磷脂双层膜的制备中，实现了远离基底的仿生膜的制备，突破性地扩大了支撑磷脂双层膜阵列的制备方法，为膜生物物理学、生物化学、仿生学和微纳米技术领域的相关膜特性研究提供了可靠的技术方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种在等离子体氧化技术图案化的自组装膜表面上构建远离基底的仿生膜的方法，其具体实施步骤如下：

一、利用等离子体氧化技术图案化自组装膜表面；

二、在图案化自组装膜表面上进行层层自组装或金/银纳米粒子的组装，构建微米级别的沟槽结构；

三、在沟槽结构的上面利用巨型磷脂泡囊的铺展制备远离基底的仿生膜。

本发明具有以下优点：

1、本发明利用等离子体氧化技术图案化的自组装膜表面上层层组装聚电解质和金/银纳米粒子的吸附构建出微米级别的沟槽结构，沟深可在5nm~150 nm之间调节，并在其上面实现了巨型磷脂泡囊的铺展进而实现了远离基底的仿生膜的制备。

2、该制备方法具有操作简单、反应条件温和、稳定性好、成本低等优点。

3、远离基底的仿生膜且具流动性好，适合跨膜蛋白质的重组等优点，能够在细胞生物学、膜生物物理学、生物化学、仿生学和微纳米技术领域的相关生物膜特性和细胞模拟等研究和应用方面具有重大应用价值。

附图说明

图1为PDMS印章表面微图案；

图2为层层组装12个双层后显微镜照片；

图3为原子力显微镜观察层层组装后基底表面照片；

图4为在AFM照片表面划线，观察沟槽结构高度差的照片；

图5为泡囊在远离基底表面铺展的荧光显微镜照片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限如此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

具体实施方式一：本实施方式提供了一种聚电解质层层组装并利用等离子体氧化技术图案化法构建生物膜的方法，在等离子体氧化技术图案化的ODS自组装膜上层层组装聚电解质，并在其上构建远离基底的仿生膜，具体步骤如下：

一、基底的预处理及ODS（十八烷基三甲氧基硅烷）自组装；

二、利用PDMS（聚二甲基硅氧烷）及等离子体氧化技术实现基底的图案化构造；

三、利用聚电解质层层组装技术完成沟槽结构的构建；

四、制备磷脂泡囊并通过其在沟槽表面自发破裂铺展完成生物膜的构建，具体构建方法如下：用移液枪移取5~10 μL 、5~15 mg/ml egg PC(蛋黄卵磷脂)溶液，均匀涂覆在清洗过的ITO（氧化铟锡）电极导电面上（两片电极均用此法处理），自然干燥。使用聚四氟乙烯方槽将两片ITO电极分开，槽内充满去离子水。在两片ITO电极间施加（3~10V，1~1000Hz）交流电场，经过1~4 h后，直径为10 μm~100μm的巨型磷脂囊泡形成并脱离电极。将巨型磷脂囊泡加水稀释后与PBS（pH=7）等体积混合至浓度为0.5~1 mg/mL。将组装后的基底浸入泡囊溶液中，孵育1~4h，即可得到远离基底的磷脂双层膜阵列。

具体实施方式二：本实施方式提供了一种聚电解质层层组装并利用等离子体氧化技术图案化法构建生物膜的方法，其具体实施步骤如下：

一、基底的预处理及ODS（十八烷基三甲氧基硅烷）自组装：

将玻璃基底用无水乙醇和蒸馏水各超声清洗5 min~10 min，用氮气吹干后置于等离子清洗机中处理20 s~30 s。将清洗干净的基底放入ODS的甲苯溶液（ODS与甲苯的体积比为1:50~1:150）中自组装2~4小时，组装结束后用甲苯清洗并氮气吹干待用。

二、利用PDMS（聚二甲基硅氧烷）及等离子体氧化技术实现基底的图案化：