Xiaojia Xu, Shuwen Tan, Yao Fu, Wenlong Xing, Yaping Song, Xiaoyan Liu*, Yu Fang. Langmuir 2025, 10.1021/acs.langmuir.4c04405
平面型脂质双层膜（SLBs）作为模型细胞膜在生物物理研究方面具有广泛应用。然而，由于静电排斥作用，在带负电表面上制备高负电荷SLBs仍然具有很大挑战。
图1. Δf 和 ΔD 随时间变化，表明了 DOPC/DOPS 脂质体在不同渗透压（πNaCl）下吸附和融合的过程，(a) 500 mM，(b) 750 mM。(c) 在不同渗透压下形成 SLBs 时 ΔfC 和 tC 的变化。
图2. 在不同渗透压下由囊泡形成的SLBs的AFM图像, [(a和d)正渗(πNaCl = 1000 mOsm), (b和e)等渗, (c和f)负渗(πNaCl = −800 mOsm)]，其中囊泡外部的NaCl浓度保持恒定 [(a−c) CNaCl_ex = 500 mM, (d−f) CNaCl_ex = 750 mM]。截面分析显示了高度图中相应线条的高度分布。
此研究致力于通过调节离子强度和渗透压差在二氧化硅表面构建强负电性SLBs。通过石英晶体微天平（QCM-D）研究了高负电荷囊泡在不同NaCl浓度和渗透压条件下在二氧化硅表面上的吸附与融合过程。结果表明，增大溶液的离子强度能够显著促进SLB的形成，正渗透压和中等的负渗透压条件下均可促进SLB的形成，然而，在高的负渗透压条件下无法形成SLB。并且发现，仅通过改变渗透压差而不改变离子强度不能促进SLB的形成。此外，原子力显微镜形貌图显示，在正渗透压和高离子强度条件下形成的脂质双层膜具有很好的完整性，而在负渗透压条件下形成的双层膜中存在缺陷。光漂白荧光恢复实验表明完整的脂质双层膜相比于存在缺陷的双层膜具有更高的流动性。
此研究为在制备负电性平面型模型细胞膜提供了新的理解，对其在生物传感器和药物载体等领域应用具有重要的意义。
第一作者：陕西师范大学硕士研究生徐晓佳
通讯作者：陕西师范大学刘小燕副教授
全文链接：https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c04405
