結果和討論

表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)-脂質(zhi)在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)等(deng)(deng)溫(wen)線(xian)(xian)- GO 水(shui)(shui)性(xing)(xing)分(fen)(fen)散界面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)。 表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)為(wei) 定(ding)義為(wei)純(chun)水(shui)(shui)之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)降低 表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)和(he)單(dan)層(ceng)覆蓋(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)。 它(ta)描述了 空(kong)氣(qi)-水(shui)(shui)或(huo)空(kong)氣(qi)-水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)堆積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)密(mi)度(du) 界面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)。 表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)-面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)等(deng)(deng)溫(wen)線(xian)(xian)由(you)(you)下式(shi)獲得 監測相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對于平(ping)(ping)均(jun)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)變化 在(zai)(zai)恒(heng)定(ding)溫(wen)度(du)下壓(ya)縮(suo)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。 什么時(shi)候(hou) 分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)在(zai)(zai)坍縮(suo)前緊密(mi)堆積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei) 將(jiang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)-面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)等(deng)(deng)溫(wen)線(xian)(xian)（固相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或(huo)液相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)凝聚相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)）的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)性(xing)(xing)部分(fen)(fen)外(wai)推(tui)至零 表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)（如(ru)圖(tu)(tu) 1a 中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)虛線(xian)(xian)所示(shi)(shi)）為(wei) 稱為(wei)極(ji)限分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)區(qu)域(yu)。 29 這(zhe)(zhe)個重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de) 特征代表(biao)(biao)占據的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)均(jun)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji) 當分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)緊密(mi)堆積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成單(dan)層(ceng)時(shi)。 這(zhe)(zhe) 極(ji)限分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)通(tong)常由(you)(you) 頭(tou)基(ji)和(he)填料的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)間(jian)(jian)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互作用 的(de)(de)(de)(de)(de)烷基(ji)鏈。 30 圖(tu)(tu) 1 顯示(shi)(shi)了表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)-面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)等(deng)(deng)溫(wen)線(xian)(xian) 帶(dai)正電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de) DODAB (a) 和(he) DSEPC (b)，中(zhong)(zhong)(zhong)性(xing)(xing) 帶(dai)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de) DSPC (c)、帶(dai)負電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de) DSPA (d) 和(he) SA (e) 在(zai)(zai)純(chun)水(shui)(shui)和(he) GO 水(shui)(shui)分(fen)(fen)散體(ti)亞(ya)(ya)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang) (0.01, 0.02 和(he) 0.04 毫克(ke)/毫升 GO)。 值得注意(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)，沒有(you)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian) 使(shi)用 0.01、0.02 和(he) 0.04 在(zai)(zai)界面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)處(chu)檢測壓(ya)力(li) mg/mL GO 水(shui)(shui)分(fen)(fen)散體(ti)作為(wei)亞(ya)(ya)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang) 傳播脂質(zhi)（數據未顯示(shi)(shi)），表(biao)(biao)明(ming) GO 本(ben)身 本(ben)研究(jiu)中(zhong)(zhong)(zhong)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)活性(xing)(xing)不(bu)足以影響 水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)。 的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)限分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)區(qu)域(yu) 純(chun)水(shui)(shui)帶(dai)正電(dian)(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de) DODAB 和(he) DSEPC 亞(ya)(ya)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)被確定(ding)為(wei) 73 和(he) 61 ?2 /分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)， 分(fen)(fen)別如(ru)黑色曲(qu)線(xian)(xian)上的(de)(de)(de)(de)(de)虛線(xian)(xian)所示(shi)(shi) 在(zai)(zai)圖(tu)(tu) 1a、b 中(zhong)(zhong)(zhong)。 這(zhe)(zhe)些(xie)數字與(yu)之(zhi)(zhi)前的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)致 研究(jiu)。30-32 當這(zhe)(zhe)兩種(zhong)脂質(zhi)沉積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)時(shi)- GO分(fen)(fen)散界面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)，極(ji)限分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)上升為(wei) 隨(sui)著亞(ya)(ya)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong) GO 濃(nong)度(du)從(cong) 0.01 到(dao) 0.02 到(dao) 0.04 mg/mL 的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)，明(ming)確觀察到(dao)。 此外(wai)， 液態凝聚相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)從(cong)較高的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)均(jun)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)開(kai)始(shi) 隨(sui)著 GO 濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。 這(zhe)(zhe)一(yi)觀察表(biao)(biao)明(ming) GO 可以并入或(huo)吸附到(dao) DODAB 和(he) DSEPC，增加(jia)平(ping)(ping)均(jun)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。 然而，當帶(dai)中(zhong)(zhong)(zhong)性(xing)(xing)電(dian)(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)脂質(zhi) DSPC 時(shi)， 帶(dai)電(dian)(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)脂質(zhi) DSPA 和(he)脂肪酸(suan) SA 沉積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)， GO 分(fen)(fen)散體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)-面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)等(deng)(deng)溫(wen)線(xian)(xian)幾乎 與(yu)在(zai)(zai)純(chun)水(shui)(shui)亞(ya)(ya)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)上獲得的(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)溫(wen)線(xian)(xian)完全相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)， 如(ru)圖(tu)(tu) 1c-e 所示(shi)(shi)。 在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)三種(zhong)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)每一(yi)種(zhong)情況下， 表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)以幾乎相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)均(jun)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)上升 區(qu)域(yu)，并且極(ji)限分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)區(qu)域(yu)也非常相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)似 盡(jin)管亞(ya)(ya)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong) GO 的(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)不(bu)同(tong)。 這(zhe)(zhe)些(xie) 觀察表(biao)(biao)明(ming) GO 不(bu)能合并或(huo)成為(wei) 吸附到(dao) DSPC、DSPA 或(huo) SA 的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)層(ceng)中(zhong)(zhong)(zhong)。 兩者都不(bu) 界面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)和(he)亞(ya)(ya)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)(zhong) GO 的(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)有(you)任何影響 關于這(zhe)(zhe)些(xie)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)層(ceng)形成。 作為(wei) 細(xi)胞(bao)膜(mo)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)磷脂呈陰性(xing)(xing)或(huo)中(zhong)(zhong)(zhong)性(xing)(xing) 帶(dai)電(dian)(dian)(dian)，GO可能被細(xi)胞(bao)吸收到(dao)膜(mo)中(zhong)(zhong)(zhong) 不(bu)應該是(shi)由(you)(you)于之(zhi)(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)直接化學(xue)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互作用 GO 和(he)磷脂，但通(tong)過生物(wu)過程，如(ru) 內吞(tun)作用。8,33

圖 1. 空(kong)氣-水或(huo) GO 分(fen)散(san)界面(mian)處脂質的(de)(de)表面(mian)壓力-面(mian)積(ji)等溫(wen)線(xian)：(a) 帶(dai)正電(dian)(dian)荷的(de)(de) DODAB； (b) 積(ji)極 收費 DSEPC； (c) 帶(dai)中性(xing)電(dian)(dian)荷的(de)(de) DSPC； (d) 帶(dai)負電(dian)(dian)的(de)(de) DSPA； (e) 帶(dai)負電(dian)(dian)的(de)(de) SA。 請注意，沒(mei)有(you)表面(mian)壓力 在空(kong)氣-GO 分(fen)散(san)界面(mian)處檢(jian)測到，而(er)沒(mei)有(you)在界面(mian)處擴散(san)脂質。 每個分(fen)子軸面(mian)積(ji)的(de)(de)虛線(xian)的(de)(de)截距 表示每個分(fen)子的(de)(de)極限(xian)面(mian)積(ji)。

圖 1 清楚地顯示了(le)(le)具有(you)不同(tong) 電(dian)(dian)荷對脂(zhi)(zhi)質之間(jian)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)互作(zuo)用有(you)深(shen)遠的(de)(de)(de)(de)影響 去。 疏(shu)水(shui)尾(wei)基(ji)(ji)被認為不是(shi)(shi) 參(can)與了(le)(le)這種互動。 這是(shi)(shi)因(yin)為 18 碳(tan) 疏(shu)水(shui)尾(wei)應朝向疏(shu)水(shui) 空氣相(xiang)(xiang)(xiang)。 即使尾(wei)巴可(ke)以(yi)在空中(zhong)與GO接觸- 剛(gang)沉(chen)積后的(de)(de)(de)(de)水(shui)界面(mian)，對提(ti)升沒有(you)影響 在觀察(cha)過程中(zhong)觀察(cha)到區域(yu)或(huo)限制分子(zi)區域(yu) DSPC、DSPA 和(he) SA 等溫(wen)線(xian)上的(de)(de)(de)(de)壓縮(suo)。 尤(you)其(qi)值(zhi)得(de)注(zhu)意的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi) DSEPC、DSPC 和(he) DSPA 具有(you)完全(quan)相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de) 1,2-二硬脂(zhi)(zhi)酰(xian)-sn-甘油基(ji)(ji)團(tuan) 與頭(tou)組的(de)(de)(de)(de)唯一區別是(shi)(shi)共(gong)同(tong)的(de)(de)(de)(de)，因(yin)為 方(fang)案 1b-d 所示。 因(yin)此(ci)，控制 GO 和(he)脂(zhi)(zhi)質相(xiang)(xiang)(xiang)互作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)因(yin)素是(shi)(shi)頭(tou)基(ji)(ji)。 積極地 帶電(dian)(dian)頭(tou)部基(ji)(ji)團(tuan)（銨和(he)乙基(ji)(ji)磷(lin)酸(suan)膽(dan)堿） 對帶負電(dian)(dian)有(you)很強的(de)(de)(de)(de)靜(jing)電(dian)(dian)吸引力 GO 的(de)(de)(de)(de)羧基(ji)(ji)，導致 GO 的(de)(de)(de)(de)摻(chan)入 進入單層(ceng)。 帶中(zhong)性電(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)首基(ji)(ji)（磷(lin)酸(suan)膽(dan)堿）或(huo)帶負電(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)首基(ji)(ji)（磷(lin)酸(suan)和(he) 羧基(ji)(ji)）不吸附GO，因(yin)為沒有(you)偏愛 靜(jing)電(dian)(dian)相(xiang)(xiang)(xiang)互作(zuo)用。 此(ci)外(wai)，這些(xie)似乎中(zhong)立 帶電(dian)(dian)和(he)帶負電(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)頭(tou)部基(ji)(ji)團(tuan)可(ke)以(yi)排斥GO 來自(zi) air-GO 分散(san)界面(mian)的(de)(de)(de)(de)薄片。 這解釋了(le)(le)為什(shen)么(me) 這些(xie)脂(zhi)(zhi)質的(de)(de)(de)(de)等溫(wen)線(xian)幾乎完全(quan)相(xiang)(xiang)(xiang)同(tong) GO 在純(chun)水(shui)亞相(xiang)(xiang)(xiang)上的(de)(de)(de)(de)分散(san)。 因(yin)此(ci)，我們 將重(zhong)點(dian)關注(zhu) GO 和(he) DODAB 之間(jian)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)互以(yi)及 DSEPC 在下面(mian)的(de)(de)(de)(de)討論中(zhong)。

GO 吸附到 DODAB 的單層和 DSEPC。

盡管 DODAB 和(he)(he)(he) DSEPC 的(de)(de)(de)(de)兩個頭組 具有相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同數(shu)量的(de)(de)(de)(de)正電(dian)荷(he)，化(hua)(hua)學(xue) 結構(gou)大不相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)同。 為(wei)(wei)了進(jin)(jin)一步(bu)表(biao)(biao)(biao)征(zheng) 帶正電(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)頭部基(ji)團之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互作用 DODAB 和(he)(he)(he) DSEPC 和(he)(he)(he) GO，GO 吸附研究 在(zai)(zai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li) 20 mN/m 下(xia)研究脂(zhi)質(zhi)單層(ceng)(ceng)(ceng)，如(ru) 如(ru)圖(tu) 2 所示。作為(wei)(wei)對照實驗，單層(ceng)(ceng)(ceng) DODAB 或(huo) DSEPC 首先被壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)到(dao) 20 mN/m 水亞相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，然后是表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)（黑色曲(qu)線(xian) 圖(tu) 2a,b) 和(he)(he)(he)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)電(dian)位(wei)（圖(tu) 2c,d 中的(de)(de)(de)(de)黑色曲(qu)線(xian)） 對經過的(de)(de)(de)(de)時間(jian)進(jin)(jin)行監控。 正如(ru)預期的(de)(de)(de)(de)那樣，DODAB 和(he)(he)(he) DSEPC 單層(ceng)(ceng)(ceng)最(zui)初壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)到(dao) 20 mN/m 在(zai)(zai)純水亞相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中穩定。 在(zai)(zai)這(zhe)兩種情況下(xia)，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)都是 6000 秒后仍(reng)約(yue)為(wei)(wei) 18 mN/m（圖(tu)中黑色曲(qu)線(xian) 2a,b) 前(qian)(qian) 1000 s 表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)快速下(xia)降 可(ke)能是由于后單層(ceng)(ceng)(ceng)松弛 壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)。 類似的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)電(dian)位(wei)穩定現象 還觀(guan)察到(dao)與時間(jian)的(de)(de)(de)(de)關系，如(ru)圖(tu) 2c、d 所示。 為(wei)(wei)了 在(zai)(zai)DODAB或(huo)DSEPC單層(ceng)(ceng)(ceng)后吸附GO 最(zui)初在(zai)(zai)純水中壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)至 20 mN/m，小心緩(huan)慢注(zhu)(zhu)入 600 μL 1 mg/mL GO 分(fen)散體 水亞相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)達(da)到(dao) 0.02 mg/mL GO 單層(ceng)(ceng)(ceng)，然后是表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)（圖(tu)中紅(hong)色曲(qu)線(xian) 2a,b) 或(huo)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)電(dian)位(wei)（圖(tu) 2c,d 中的(de)(de)(de)(de)紅(hong)色曲(qu)線(xian)）變化(hua)(hua) 對時間(jian)進(jin)(jin)行監控。 值得(de)注(zhu)(zhu)意的(de)(de)(de)(de)是， 在(zai)(zai)亞相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中注(zhu)(zhu)入 GO 以達(da)到(dao) 0.02 mg/mL 導致空(kong)氣-水界面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)增加 6000 秒。 如(ru)圖(tu)2a、c所示，DODAB的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li) 單層(ceng)(ceng)(ceng)增加到(dao) 21.3 mN/m 而表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)電(dian)位(wei) 在(zai)(zai)前(qian)(qian) 500 秒內下(xia)降到(dao)幾乎 0 mV。 值得(de)注(zhu)(zhu)意的(de)(de)(de)(de)是 圖(tu) 2c 中 DODAB（紅(hong)色）的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)電(dian)位(wei)曲(qu)線(xian)為(wei)(wei) 在(zai)(zai) GO 之(zhi)前(qian)(qian)最(zui)初大約(yue) 300 mV 小心而緩(huan)慢 注(zhu)(zhu)入亞相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。 表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)和(he)(he)(he) 表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)電(dian)位(wei)清楚(chu)地表(biao)(biao)(biao)明存在(zai)(zai)靜電(dian) DODAB 正銨基(ji)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)互作用 和(he)(he)(he) GO 的(de)(de)(de)(de)負羧基(ji)。

圖 2. (a) DODAB 和(he) (b) DSEPC 單層(ceng)(ceng)的表面壓(ya)力與(yu)經(jing)過(guo)時(shi)間(jian)的關(guan)系。 單層(ceng)(ceng)的表面電位(wei)與(yu)經(jing)過(guo)時(shi)間(jian)的關(guan)系 (c) DODAB 和(he) (d) DSEPC。 黑色曲(qu)(qu)線：單層(ceng)(ceng)在(zai)純水亞(ya)相上被壓(ya)縮到 20 mN/m 的表面壓(ya)力。 紅色曲(qu)(qu)線： 將(jiang)單層(ceng)(ceng)壓(ya)縮至 20 mN/m 后，將(jiang) 600 μL 1 mg/mL GO 分散體小(xiao)心(xin)緩慢注入單層(ceng)(ceng)下方 進入水亞(ya)相以達到 0.02 mg/mL 的 GO。

由于(yu) GO 是(shi)一個(ge)極薄的(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)（~1 nm），具(ju)(ju)有(you)(you)大的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)(mian) 區域，當它(ta)出(chu)現時研究它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)向(xiang)是(shi)非常有(you)(you)趣的(de)(de)(de)(de)(de) 與脂(zhi)質(zhi)相(xiang)互(hu)作用。 涉及兩個(ge)可能的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)(fang)向(xiang) 此處(chu)(chu)：“邊(bian)(bian)緣向(xiang)內”和(he)“正面(mian)(mian)(mian)向(xiang)內”。 “入邊(bian)(bian)”是(shi)指表面(mian)(mian)(mian) GO表是(shi)垂直的(de)(de)(de)(de)(de)，而“face-in”描述的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de) 方(fang)(fang)(fang)向(xiang)。 在空氣-水/水 界面(mian)(mian)(mian)可以(yi)提供一些見解。 我們建議去 片通過插入進(jin)入有(you)(you)序的(de)(de)(de)(de)(de) DODAB 單(dan)層(ceng)(ceng) 具(ju)(ju)有(you)(you)“邊(bian)(bian)緣向(xiang)內”取向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)羧(suo)基 銨基團(tuan)之間的(de)(de)(de)(de)(de)靜電(dian)相(xiang)互(hu)作用 羧(suo)基，如圖 3a 所示。 也有(you)(you)可能 一些 GO 片與帶(dai)正電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)頭部相(xiang)互(hu)作用 使用單(dan)層(ceng)(ceng)下方(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)“面(mian)(mian)(mian)朝”方(fang)(fang)(fang)向(xiang)進(jin)行分(fen)組。 GO 納(na)(na)米片不(bu)太可能融入 具(ju)(ju)有(you)(you)“面(mian)(mian)(mian)朝”方(fang)(fang)(fang)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)層(ceng)(ceng)（圖 3b）。 第一的(de)(de)(de)(de)(de)， 20 mN/m 的(de)(de)(de)(de)(de) DODAB 單(dan)分(fen)子層(ceng)(ceng)足(zu)夠緊密地(di)堆積 GO 更容易擠入邊(bian)(bian)緣（約 1 nm） 比側面(mian)(mian)(mian)（高達(da)幾百納(na)(na)米）。 第二， 帶(dai)負電(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de)羧(suo)基主(zhu)要存在于(yu)邊(bian)(bian)緣， 不(bu)在 GO 的(de)(de)(de)(de)(de)側面(mian)(mian)(mian)。 表面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)少(shao) 電(dian)位也是(shi)由于(yu)這種靜電(dian)相(xiang)互(hu)作用，因(yin)為(wei) 帶(dai)負電(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)(de) GO 與有(you)(you)序 DODAB 的(de)(de)(de)(de)(de)結合 單(dan)層(ceng)(ceng)中(zhong)和(he)了(le) DODAB 的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)荷(he)，降(jiang)低了(le) 界面(mian)(mian)(mian)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)偶極矩。

人們期望觀(guan)察到類似的(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)現象 如(ru)果 GO 與(yu) DSEPC 結(jie)合，則壓(ya)力(li)和表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)電(dian)位 單層(ceng)通過與(yu) DODAB 相(xiang)同的(de)(de)(de)方式(shi)。 有(you)人發(fa)現 DSEPC 單層(ceng)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)電(dian)位下(xia)降到 50 mV 左右 當(dang) GO 被(bei)引入亞相(xiang)時(shi)（圖(tu) 2d，紅色曲線），表(biao)(biao)(biao)(biao)明 DSEPC 存在(zai)偶極矩變(bian)化 單層(ceng)。 然而(er)，表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)卻(que)非但沒有(you)增加，反(fan)而(er)減(jian)少了 在(zai) DSEPC 實驗中(zhong)觀(guan)察到壓(ya)力(li)，如(ru)圖(tu) 圖(tu) 2b。 由(you)于(yu) DSEPC 具有(you)如(ru)此大的(de)(de)(de)疏水尾部 錨定在(zai)氣水界面(mian)(mian)(mian)，它不太可能(neng)(neng)失去 DSEPC 分(fen)(fen)子到亞相(xiang)。 值得注意的(de)(de)(de)是(shi)，在(zai) 空氣-水界面(mian)(mian)(mian) DSEPC 的(de)(de)(de)頭基是(shi)本體 snglycero-3-ethylphosphocholine，帶有(you)帶正(zheng)(zheng)電(dian)荷的(de)(de)(de)膽堿(jian)(jian) sn-glycero-3-ethylphospho 的(de)(de)(de)基團和強(qiang)極性基團。 當(dang) GO 從亞相(xiang)擴(kuo)散到 DSEPC 單層(ceng)時(shi) 在(zai)界面(mian)(mian)(mian)處，帶負電(dian)的(de)(de)(de) GO 可能(neng)(neng) 與(yu) DSEPC 的(de)(de)(de)帶正(zheng)(zheng)電(dian)荷的(de)(de)(de)膽堿(jian)(jian)部分(fen)(fen)相(xiang)互作(zuo)用 但由(you)于(yu)屏(ping)蔽而(er)不會(hui)滲(shen)透到單層(ceng)中(zhong) 來自(zi) sn-glycero-3-ethylphospho，如(ru)圖(tu) 3c,d 所示。 這是(shi) GO 也可能(neng)(neng)與(yu) DSEPC 單層(ceng)相(xiang)互作(zuo)用 下(xia)方的(de)(de)(de)“邊緣(yuan)向內”和“面(mian)(mian)(mian)向內”方向 單層(ceng)，如(ru)圖(tu) 3c 所示。 靜電(dian)相(xiang)互作(zuo)用 GO 不僅中(zhong)和了正(zheng)(zheng)電(dian)荷密度 DSEPC 中(zhong)的(de)(de)(de)頭組，但也導致更緊密的(de)(de)(de)包裝(zhuang) 界面(mian)(mian)(mian)上的(de)(de)(de) DSEPC 分(fen)(fen)子。 這個假設(she)解釋了 當(dang)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)力(li)和表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)電(dian)位同時(shi)下(xia)降時(shi) GO 從亞相(xiang)擴(kuo)散到 DSEPC 單層(ceng)。

圖 3. GO 并入 DODAB (a, b) 和 DSEPC (c, d) 單層時可能取向(xiang)的示意(yi)圖 氣(qi)水界面(mian)。

如果(guo)我們(men)對不同綁定(ding)的(de)(de)(de)假設 GO 對 DODAB 和(he) DSEPC 單(dan)(dan)(dan)層的(de)(de)(de)行(xing)為(wei)是 是的(de)(de)(de)，人們(men)會期望觀察到(dao)(dao)(dao)更大的(de)(de)(de)表面(mian)增加 當初(chu)始(shi)表面(mian)壓(ya)(ya)力(li)較低時(shi)，DODAB 的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)。 事(shi)實(shi)上，發現表面(mian)壓(ya)(ya)力(li)增加了(le)(le)大約 2.5 mN/m 在(zai)實(shi)驗(yan)中當 GO 與 DODAB 單(dan)(dan)(dan)層結(jie)合(he)時(shi) 最(zui)初(chu)壓(ya)(ya)縮到(dao)(dao)(dao) 15 mN/m，如圖(tu) 4a 所示（粉(fen)紅色 曲線(xian)）。 另一方面(mian)，當表面(mian)壓(ya)(ya)力(li)為(wei) DODAB 單(dan)(dan)(dan)層夠(gou)高，GO 沒(mei)有邊 擠入(ru)緊密堆積的(de)(de)(de)單(dan)(dan)(dan)層。 如圖(tu) 4a（黑(hei)色曲線(xian)），亞相中的(de)(de)(de)GO不會導(dao)致表面(mian) 當 DODAB 單(dan)(dan)(dan)層被壓(ya)(ya)縮到(dao)(dao)(dao) 25 毫牛/米。 在(zai) DSEPC 的(de)(de)(de)情況下(xia)，表面(mian)壓(ya)(ya)力(li)降低了(le)(le) 當 GO 注入(ru)亞相時(shi)為(wei)單(dan)(dan)(dan)層。 總之， 這(zhe)些觀察結(jie)果(guo)驗(yan)證了(le)(le)我們(men)在(zai)圖(tu) 3 中提出的(de)(de)(de)模型 GO 與 DODAB 和(he) DSEPC 單(dan)(dan)(dan)層的(de)(de)(de)結(jie)合(he) 界面(mian)。

圖 4. GO 在不同表面(mian)的(de)(de) (a) DODAB 和 (b) DSEPC 單層(ceng)的(de)(de)吸附研究（表面(mian)壓力(li)與經過時間(jian)） 壓力(li)。 單層(ceng)首先在純水亞(ya)相上壓縮(suo)到一定(ding)的(de)(de)表面(mian)壓力(li)，然后 600 μL 1 mg/mL GO 分散體 被小心地(di)緩(huan)慢(man)注入單層(ceng)下方的(de)(de)水亞(ya)相中。

Langmuir-Blodgett (LB) 薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de) AFM 圖(tu)像。 原子(zi) 力顯(xian)微鏡 (AFM) 是一(yi)種強大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無損(sun)方法 以高分(fen)(fen)(fen)辨率可(ke)視化 LB 薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)態。 這 轉(zhuan)(zhuan)移(yi)到(dao)(dao)基(ji)板(ban)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de) LB 薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)(mian)可(ke)以是 在(zai)(zai)(zai)(zai)不損(sun)壞樣品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)重復成(cheng)像。 在(zai)(zai)(zai)(zai)這項(xiang)研究(jiu)中(zhong)(zhong)， 表(biao)面(mian)(mian)(mian)壓(ya)力為(wei) 20 mN/m 的(de)(de)(de)(de)(de)(de) DODAB 或(huo) DSEPC 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)朗繆爾單(dan)(dan)層(ceng)(ceng)首先(xian)從(cong)空(kong)(kong)氣-純水或(huo)空(kong)(kong)氣-轉(zhuan)(zhuan)移(yi) GO水分(fen)(fen)(fen)散(san)體(ti)與(yu)新裂解云(yun)母的(de)(de)(de)(de)(de)(de)界(jie)面(mian)(mian)(mian) 基(ji)板(ban)，然后在(zai)(zai)(zai)(zai)空(kong)(kong)氣中(zhong)(zhong)干燥和(he) AFM 成(cheng)像。 圖(tu) 5a 顯(xian)示了(le) 5 μL 后 GO 納(na)米(mi)片的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)態 將 0.02 mg/mL GO 分(fen)(fen)(fen)散(san)體(ti)涂在(zai)(zai)(zai)(zai)云(yun)母上并(bing)干燥。 圖(tu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)色曲線(xian)顯(xian)示了(le)提取的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輪廓 白(bai)色虛(xu)線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橫截面(mian)(mian)(mian)軌跡。 GO 發(fa)現(xian)納(na)米(mi)片的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高度(du)(du)均(jun)勻約為(wei) 1 nm 具(ju)有(you)(you)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長度(du)(du)分(fen)(fen)(fen)布。 這證實了(le) GO 確實是 單(dan)(dan)層(ceng)(ceng)。16,34,35 圖(tu) 5c 和(he) 5e 顯(xian)示了(le) AFM 圖(tu)像 DODAB 和(he) DSEPC 的(de)(de)(de)(de)(de)(de) LB 薄(bo)(bo)膜(mo)以 20 mN/m 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)(du)轉(zhuan)(zhuan)移(yi) 分(fen)(fen)(fen)別(bie)來(lai)自(zi)空(kong)(kong)氣-純水界(jie)面(mian)(mian)(mian)。 這些電(dian)(dian)影是 在(zai)(zai)(zai)(zai)這兩種情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)都(dou)非常一(yi)致(zhi)，表(biao)明(ming)形(xing)成(cheng) 均(jun)質單(dan)(dan)層(ceng)(ceng)。 36 有(you)(you)一(yi)些深度(du)(du)為(wei) 0.4-0.5 nm 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小孔(kong)，可(ke)以假設為(wei) DODAB 或(huo) DSEPC 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)分(fen)(fen)(fen)子(zi)層(ceng)(ceng)。 為(wei)了(le)學(xue)習 DODAB 和(he) DSEPC LB 薄(bo)(bo)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)貌 air-GO分(fen)(fen)(fen)散(san)界(jie)面(mian)(mian)(mian)，LB膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控制實驗(yan) 在(zai)(zai)(zai)(zai)相(xiang)(xiang)同(tong)條件下(xia)（面(mian)(mian)(mian)積、壓(ya)縮速(su)度(du)(du)和(he)提升(sheng) 率）在(zai)(zai)(zai)(zai)不傳播 DODAB 或(huo) DSEPC 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)執行 空(kong)(kong)氣-GO分(fen)(fen)(fen)散(san)界(jie)面(mian)(mian)(mian)。 如圖(tu) 5b 所示，幾乎 觀(guan)察到(dao)(dao)裸露的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)母表(biao)面(mian)(mian)(mian)，表(biao)明(ming) GO 納(na)米(mi)片 來(lai)自(zi) GO 分(fen)(fen)(fen)散(san)亞(ya)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de) 轉(zhuan)(zhuan)移(yi)到(dao)(dao)云(yun)母表(biao)面(mian)(mian)(mian)。 這可(ke)能是由于 帶負電(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)(de)(de) GO 之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不利相(xiang)(xiang)互作用(yong) 納(na)米(mi)片和(he)帶負電(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)母表(biao)面(mian)(mian)(mian)。 什么(me)時(shi)候 DODAB 或(huo) DSEPC LB 薄(bo)(bo)膜(mo)以 20 mN/m 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)(du)從(cong) 在(zai)(zai)(zai)(zai)空(kong)(kong)氣-GO分(fen)(fen)(fen)散(san)界(jie)面(mian)(mian)(mian)，在(zai)(zai)(zai)(zai)DODAB或(huo)DSEPC的(de)(de)(de)(de)(de)(de)LB薄(bo)(bo)膜(mo)中(zhong)(zhong)清楚地(di)發(fa)現(xian)了(le)GO納(na)米(mi)片，如圖(tu)所示 圖(tu) 5d 和(he) 5f。 LB膜(mo)中(zhong)(zhong)GO的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高度(du)(du)也是 約 1 納(na)米(mi)。 GO 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)證實了(le) GO 納(na)米(mi)片確實吸附或(huo)結合到(dao)(dao)單(dan)(dan)層(ceng)(ceng) DODAB 或(huo) DSEPC。

圖 5. 新鮮切割的(de)(de)(de)云母表(biao)面(mian)(mian)(mian)上的(de)(de)(de) AFM 圖像(xiang)（比例尺 = 1 μm）：（a）干燥后的(de)(de)(de)一滴(di) GO 分散體； (b) LB的(de)(de)(de)對照實(shi)驗 在空(kong)氣(qi)-GO 水界(jie)面(mian)(mian)(mian)沒(mei)有(you)脂質(zhi)沉積(ji)的(de)(de)(de)薄膜(mo)； (c) 從(cong)空(kong)氣(qi)-純(chun)水界(jie)面(mian)(mian)(mian)轉(zhuan)移的(de)(de)(de) DODAB LB 薄膜(mo)； (d) LB膜(mo) 從(cong)空(kong)氣(qi)-GO水界(jie)面(mian)(mian)(mian)轉(zhuan)移的(de)(de)(de)DODAB； (e) 從(cong)空(kong)氣(qi)-純(chun)水界(jie)面(mian)(mian)(mian)轉(zhuan)移的(de)(de)(de) DSEPC LB 薄膜(mo)； (f) LB膜(mo) DSEPC 從(cong)空(kong)氣(qi)-GO 水界(jie)面(mian)(mian)(mian)轉(zhuan)移。 所有(you)脂質(zhi) LB 膜(mo)都在 20 mN/m 的(de)(de)(de)恒(heng)定表(biao)面(mian)(mian)(mian)壓力下轉(zhuan)移。

值(zhi)得注意的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)，脂質(zhi)(zhi) DODAB 和(he) DSEPC 是(shi)(shi)(shi) 直接沉(chen)積在(zai) GO 分散(san)體(ti)的(de)(de)(de)亞(ya)相上(shang)(shang)以獲(huo)得 用于 AFM 成(cheng)像的(de)(de)(de) LB 膠片。 關于GO的(de)(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang) 當(dang)與(yu)脂質(zhi)(zhi)單層結合時(shi)（圖(tu) 5d、f），只有“面(mian)(mian)朝內” 通(tong)過(guo)(guo) AFM 成(cheng)像在(zai) LB 膜(mo)上(shang)(shang)觀(guan)察到(dao) GO 的(de)(de)(de)取向(xiang)。 即使可以想象，也應該存在(zai)某種“邊(bian)緣(yuan)(yuan)” 當(dang) DODAB 或 DSEPC 沉(chen)積在(zai) air-GO 水分散(san)界面(mian)(mian)，不可能 通(tong)過(guo)(guo) AFM 可視化此(ci)方(fang)(fang)向(xiang)。 這是(shi)(shi)(shi)因為(wei) 在(zai)此(ci)過(guo)(guo)程中(zhong)可以輕松更改 GO 的(de)(de)(de)方(fang)(fang)向(xiang) 的(de)(de)(de)轉移。 “邊(bian)緣(yuan)(yuan)向(xiang)內”方(fang)(fang)向(xiang)是(shi)(shi)(shi)最不可能的(de)(de)(de) 仍然可以“站立”在(zai)它的(de)(de)(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)，尺寸(cun)為(wei) 1 nm 當(dang)轉移到(dao)它的(de)(de)(de)大平面(mian)(mian)上(shang)(shang)時(shi)“躺下” 云母表面(mian)(mian)。 因此(ci)，GO 的(de)(de)(de)“面(mian)(mian)朝”方(fang)(fang)向(xiang)是(shi)(shi)(shi) 觀(guan)察到(dao)并(bing)入或吸附在(zai)單層中(zhong) AFM 圖(tu)像中(zhong)的(de)(de)(de)結構。

石墨烯與磷脂之間的作用——摘要、介紹

石墨烯與磷脂之間的作用——實驗部分

石墨烯與磷脂之間的作用——結果和討論

石墨烯與磷脂之間的作用——結論、致謝！