新型仿生膜体系的制备及其应用研究

基本信息
批准号:21273059
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:韩晓军
学科分类:
依托单位:哈尔滨工业大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨微微,胡博文,穆韡,任玉坤,王磊,徐兴涛,毕洪梅,齐国栋,王雪靖
关键词:
磷脂双层膜巨型磷脂泡囊微流控自组装膜离子通道
结项摘要

Lipid bilayer membranes, as biomemebrane models, have been widely used to study all kinds of biophyisical properties of biomembrane. This project targets the key problems of the lipid bilayer research field, and contains following subprojects. Firstly, the uniform size giant unilamellar vesicles(GUV) will be fabricated using microfluidic devices. The inside/outside solution of GUV can be controlled during fabricating process. The size of GUV is also tunable. The GUV will be used as microreactor to do polymerase chain reaction (PRC) of long chain DNA. Secondly, a supported lipid bilayer membrane with high electric resistance will be developed on electrode surface using droplet and self-assembling techneques. It will be used to measure ion channel activeties. Thirdly, a surpported bilayer lipid membrane suitable for electrochemical and fluorescent simutanous detection will be fabricated on indium tin oxide (ITO) electrode surfaces. The influence of membrane potential on membrane mobility will be studied. The influence of membrane mobility on the function of ionphore and redox protein will be investigated as well. It also can be used to detect cholear toxin with high sensitivity due to the simutanious use of two techniques. The outcomes of this project will enrich the type of artificial membrane, and enhance the understanding of the structure and function of biomembrane. The project is highly multidisciplinary, involving chemistry, physics, biology, materials and microfluidics.

仿生膜作为生物膜的模型被广泛用于研究生物膜的各种生物物理性质。本课题针对此领域目前存在的难点、热点问题,以及其发展趋势,利用化学、物理、生物、材料、微流控等学科的知识,研究以下内容:1)利用微流体技术制备内外腔溶液可控、尺寸可控、分布均一的巨型磷脂泡囊,并将其用于长链DNA的扩增研究;2)利用液滴和自组装等技术在电极表面制备高阻抗仿生膜体系,并将其用于离子通道研究;3)制备可同时进行荧光显微和电化学技术表征的仿生膜体系,并用其研究膜电势对膜流动性的影响,膜的流动性对离子载体和氧化还原蛋白质行为的影响,以及用其对霍乱毒素进行高灵明检测。通过这些研究的开展将丰富仿生膜自组装体系的内容,增强对生物膜结构、性质和功能的认识,拓展其在生物检测上的应用领域。

项目摘要

仿生膜作为生物膜的模型被广泛用于研究生物膜的各种生物物理性质。本课题针对此领域目前存在的难点、热点问题,以及其发展趋势,利用化学、物理、生物、材料、微流控等学科的知识,开展了以下研究内容:1)利用电形成法制备出了巨型磷脂囊泡、磷脂管等仿生膜体系。通过改变施加电场的频率,在生理盐溶液的条件下制备出巨型磷脂囊泡,解决了本领域的一个公认难题,使其更真实地模拟细胞膜的生物物理性质和功能。2)设计并制备了微流控芯片,研究了芯片结构对微混效果的影响。通过调节芯片样品进样速度调节了纳米材料的形貌,并且制备出阴阳泡囊。3)自制了在油相中精确控制水滴大小并可用于电化学检测的实验装置。制备出高阻抗支撑膜体系,并利用这个体系研究了蜂毒素的离子通道行为。4)在ITO表面制备出可同时用于荧光显微和电化学技术的仿生膜阵列。通过这些研究的开展丰富了仿生膜自组装体系的内容,增强了对生物膜结构、性质和功能的认识,为后续细胞器以及更加复杂细胞体系的人工模拟奠定了基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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