一種氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖案化磷脂膜陣列的制備方法，尤其涉及一種氧化銦錫導(dǎo)電玻璃(ITO)上圖案化磷脂膜陣列的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物膜是細胞膜(質(zhì)膜)和各種細胞器膜的統(tǒng)稱，它在能量傳遞、物質(zhì)傳遞、信息識別和傳遞等過程中具有非常重要的作用。然而由于生物膜本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，種類繁多，制備涉及復(fù)雜的純化過程，因此人們普遍采用人工制備的脂雙分子層作為生物膜模型，來模擬生物膜的基本特性。磷脂膜陣列在研究生物膜的物理和生物性質(zhì)、膜流動性動力學(xué)、磷脂連接的生物分子間的相互作用等方面具有很好的應(yīng)用前景。制備磷脂膜陣列的基底一般為金、二氧化硅等，然而由于金基底對熒光基團有淬滅作用，因此制備的磷脂膜不能用熒光顯微鏡表征;二氧化硅基底上制備的磷脂膜陣列雖然能用熒光顯微鏡表征，但由于基底不導(dǎo)電，不能用電化學(xué)技術(shù)來表征磷脂膜。因此以上基底上制備的磷脂膜陣列不能同時實現(xiàn)熒光顯微鏡技術(shù)和電化學(xué)技術(shù)的表征。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于以上不足之處，本發(fā)明提供了一種氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，采用氧化銦錫導(dǎo)電玻璃(ITO)做基底，由于ITO兼具導(dǎo)電性好和透明的優(yōu)點，因此在其上制備的磷脂膜陣列既能用電化學(xué)方法表征又能用熒光顯微鏡表征。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，可采用如下方法進行制備:(I)ITO基底的表面處理:將ITO導(dǎo)電玻璃先后在洗滌劑、蒸餾水和無水乙醇中分別超聲清洗10?15 min，用氮氣吹干后置于等離子清洗機中處理30?60 S。
[0005](2) ITO表面十八燒基三甲氧基娃燒(tr imethoxyoctadecy I si lane，TODS)的自組裝:將(I)中清洗好的ITO玻璃浸入新鮮的TODS-甲苯(體積比1:50?1:100)溶液中，密封靜置4?12h后取出，放入甲苯中超聲清洗5?lOmin，除去自組裝膜表面物理吸附的TODS單體，再用乙醇將ITO表面的甲苯洗凈，最后用氮氣吹干，密封保存待用。
[0006](3)圖案化的ITO基底的制備:將含有圖案化格子的鉻膜板置于TODS自組裝膜修飾的ITO玻璃上，經(jīng)波長為254 nm(或185nm)的紫外燈照射17?25 min。
[0007](4)將50?200 yL磷脂泡囊溶液(0.1?I mg/mL)滴在圖案化的ITO電極表面，在溫度為20?60°C的條件下靜置30?60 min，IT0電極上圖案化的磷脂膜即可形成。
[0008]本發(fā)明中，磷脂泡囊溶液可以是D0PC(_17°C)、egg PC等磷脂，這些磷脂相轉(zhuǎn)變溫度較低，常溫下就能鋪膜;也可以是其他一些相轉(zhuǎn)變溫度高一些的磷脂如DPPC(41°C)、DSPC(55°C)，鋪膜時在加熱條件下(高于其相轉(zhuǎn)變溫度)也可以成膜。
[0009]本發(fā)明主要是在ITO電極表面進行長鏈硅烷的自組裝，透過掩膜板進行紫外照射，紫外線可以透過無鉻膜覆蓋的區(qū)域?qū)⒆越M裝膜打掉，露出親水的ITO表面，鉻膜覆蓋的區(qū)域紫外線不能透過，仍舊為疏水的TODS自組裝膜表面，從而得到圖案化的自組裝膜修飾的ITO表面，然后在其上制備出磷脂雙層膜和自組裝膜-磷脂雜化膜交替的磷脂膜陣列。該方法制備的磷脂膜體系可以同時利用熒光顯微鏡和電化學(xué)方法表征，可用于研究膜中帶電物種的二維膜電泳，實現(xiàn)磷脂膜中帶電物種的富集和分離。
【附圖說明】
[0010]圖1為ITO基底上圖案化磷脂膜陣列的制備過程示意圖。
[0011]圖2為圖案化的TODS修飾的ITO基底的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像；
圖3為在圖案化的TODS修飾的ITO基底上制備的DLPC磷脂膜陣列的熒光顯微鏡圖像。
[0012]圖4為裸ITO電極的循環(huán)伏安(CV)曲線和圖案化的ITO電極加泡囊溶液前后的CV疊加曲線。
[0013]圖5為圖案化的ITO電極加泡囊溶液前后的EIS疊加曲線。
[0014]圖6為圖案化的TODS修飾的ITO基底上制備的DPPC磷脂膜陣列的熒光顯微鏡圖像。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍中。
[0016]【具體實施方式】一:本實施方式提供了一種氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，如圖1所示，具體實施步驟如下:
(I)ITO基底的表面處理:將ITO導(dǎo)電玻璃(約I X I cm2)先后在洗滌劑、蒸餾水和無水乙醇中分別超聲清洗15 min，用氮氣吹干后置于等離子清洗機中處理30 S。
[0017](2) ITO 表面十八燒基三甲氧基娃燒(tr imethoxyoctadecy I si lane ,TODSM^ 自組裝:將(I)中清洗好的ITO玻璃浸入新鮮的TODS-甲苯(體積比1:50 )溶液中，密封靜置12h后取出后放入甲苯中超聲清洗5min，除去自組裝膜表面物理吸附的TODS單體，再用乙醇將ITO表面的甲苯洗凈，最后用氮氣吹干，密封保存待用。
[0018](3 )圖案化的ITO電極的制備:將含有圖案化格子的鉻膜板置于TODS自組裝膜修飾的ITO玻璃上，經(jīng)波長為254 nm的紫外燈照射17 1^11(紫外燈先預(yù)熱15 min)。
[0019](4)熒光顯微鏡表征:將 200 yL DLPCCl , 2-di lauroyl-sn-glycero-3-phosphocholine)泡囊溶液(0.1 mg/mL)滴在圖案化的ITO電極表面，在室溫下靜置45min后，用去離子水將多余的泡囊溶液沖洗干凈，用熒光顯微鏡觀察磷脂膜陣列。從圖2和圖3所示SEM圖像可看出，圖案化的ITO基底制備良好，格子很清晰；由熒光顯微鏡圖像可以看出磷脂膜陣列制備的很好。
[0020](5)電化學(xué)表征:將圖案化的ITO電極固定在面積一定的電化學(xué)池中，測量泡囊溶液加入前后的循環(huán)伏安曲線(CV)和電化學(xué)阻抗曲線(EIS)。
[0021]①對比磷脂泡囊溶液加入前后的CV曲線。電解液為0.5mM K3Fe(CN)6(含有0.2 MPBS和0.5 M KCl)，飽和甘汞電極為參比電極，鉑絲為對電極，電壓范圍為0.1?0.8 V，掃速為50 mV/sο從圖4所示CV曲線可以看出，圖案化的TODS修飾的ITO電極的峰電流和裸的ITO電極相比有所減小，這是由于未經(jīng)紫外照射的區(qū)域仍有TODS自組裝膜修飾，阻礙了鐵氰化鉀電對的電子轉(zhuǎn)移。而加入泡囊溶液后的CV曲線氧化還原峰消失，電流極小，說明ITO電極上磷脂膜陣列的形成完全阻礙了鐵氰化鉀的電子轉(zhuǎn)移。
[0022]②對比磷脂泡囊溶液加入前后的EIS曲線。電解液為0.5M KCl，設(shè)置電壓為0V，頻率范圍為15?0.1Hz。由圖5所示阻抗疊加曲線可以看出，泡囊溶液加入后，阻抗曲線有明顯變化，電容明顯降低。
[0023]【具體實施方式】二:本實施方式提供了一種氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，如圖1所示，具體實施步驟如下:
(I)ITO基底的表面處理:將ITO導(dǎo)電玻璃(約I X I cm2)先后在洗滌劑、蒸餾水和無水乙醇中分別超聲清洗15 min，用氮氣吹干后置于等離子清洗機中處理30 S。
[0024](2) ITO表面十八燒基三甲氧基娃燒(tr imethoxyoctadecy I si lane，TODS)的自組裝:將(I)中清洗好的ITO玻璃浸入新鮮的TODS-甲苯(體積比1:50 )溶液中，密封靜置12h后取出后放入甲苯中超聲清洗5min，除去自組裝膜表面物理吸附的TODS單體，再用乙醇將ITO表面的甲苯洗凈，最后用氮氣吹干，密封保存待用。
[0025](3)圖案化的ITO電極的制備:將含有圖案化格子的鉻膜板置于TODS自組裝膜修飾的ITO玻璃上，經(jīng)波長為254 nm的紫外燈照射17 1^11(紫外燈先預(yù)熱15 min)。
[0026](4)焚光顯微鏡表征:將 200 yL DPPC(l,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-?110叩110(*011仙)泡囊溶液(0.1 mg/mL)滴在圖案化的ITO電極表面，將電極置于50°C的加熱板上放置45min后，用去離子水將多余的泡囊溶液沖洗干凈，用熒光顯微鏡觀察磷脂膜陣列。從圖6所示熒光顯微鏡圖像可看出，圖案化的格子清晰，DPPC磷脂膜陣列制備的很好。
[0027](5)電化學(xué)表征:將圖案化的ITO電極固定在面積一定的電化學(xué)池中，測量泡囊溶液加入前后的循環(huán)伏安曲線(CV)和電化學(xué)阻抗曲線(EIS)。循環(huán)伏安曲線和電化學(xué)阻抗曲線與DLPC磷脂膜陣列結(jié)果類似，DPPC磷脂膜陣列形成后電流明顯減小，鐵氰化鉀的氧化還原峰消失，阻抗曲線變化明顯，電容明顯降低。
【主權(quán)項】
1.一種氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，其特征在于所述方法步驟如下: (1)ITO表面TODS的自組裝:將清洗好的ITO導(dǎo)電玻璃浸入新鮮的TODS-甲苯溶液中，密封靜置4?12h后取出，放入甲苯中超聲清洗5?lOmin，除去自組裝膜表面物理吸附的TODS單體，再用乙醇將ITO表面的甲苯洗凈，最后用氮氣吹干，密封保存待用； (2)圖案化的ITO基底的制備:將含有圖案化格子的鉻膜板置于TODS自組裝膜修飾的ITO玻璃上，經(jīng)紫外燈照射17?25 min; (3)將50?200yL磷脂泡囊溶液滴在圖案化的ITO電極表面，在溫度為20?60°C的條件下靜置30?60 min，ITO電極上圖案化的磷脂膜即可形成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，其特征在于所述ITO導(dǎo)電玻璃的清洗方法如下:將ITO導(dǎo)電玻璃先后在洗滌劑、蒸餾水和無水乙醇中分別超聲清洗10?15 min，用氮氣吹干后置于等離子清洗機中處理30?60 S。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，其特征在于所述TODS-甲苯溶液中，TODS和甲苯的體積比1:50?1:100。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，其特征在于所述紫外燈波長為254 nm或185nm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，其特征在于所述磷脂泡囊溶液的濃度為0.1?I mg/mLo6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，其特征在于所述磷脂泡囊溶液為DOPC、egg PC、DPPC或DSPC泡囊溶液。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化銦錫導(dǎo)電玻璃上圖案化磷脂膜陣列的制備方法，其步驟如下：（1）ITO表面TODS的自組裝：將清洗好的ITO導(dǎo)電玻璃浸入新鮮的TODS-甲苯溶液中，密封靜置4~12h后取出，放入甲苯中超聲清洗5~10min，再用乙醇將ITO表面的甲苯洗凈，最后用氮氣吹干，密封保存待用；（2）圖案化的ITO基底的制備：將含有圖案化格子的鉻膜板置于TODS自組裝膜修飾的ITO玻璃上，經(jīng)紫外燈照射17~25min；（3）將50~200μL磷脂泡囊溶液滴在圖案化的ITO電極表面，在溫度為20~60℃的條件下靜置30~60min，ITO電極上圖案化的磷脂膜即可形成。該方法制備的磷脂膜體系可以同時利用熒光顯微鏡和電化學(xué)方法表征，可用于研究膜中帶電物種的二維膜電泳，實現(xiàn)磷脂膜中帶電物種的富集和分離。
【IPC分類】C03C17/42, H01L21/306
【公開號】CN105448698
【申請?zhí)枴緾N201510814186
【發(fā)明人】韓曉軍, 王雪靖
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月23日