全内反射荧光显微研究磷脂支撑膜形成中的片层前沿成长

基于支撑磷脂双层膜(SLB)的生物传感器越来越多地被用于快速测定抗原、检测细胞色素等.囊泡在衬底的吸附和自发破裂可形成SLB,最近的研究强调在此过程中考察个体囊泡吸附和破裂的重要性.本研究利用全内反射荧光显微镜(TIRFM)实时监测荧光标记的纳米级个体囊泡的吸附、破裂,追踪片层前沿成长动力学过程.结合带耗散的石英晶体微天平(QCM-D)的表征和分析,发现囊泡尺寸对片层前沿成长有显著影响.通过片层前沿平均成长速度(v_(afv))定量分析片层成长,不同尺寸囊泡的v_(afv)存在数量级差异.理论分析小囊泡具有较高的表面浓度(C)和扩散性,加快了片层前沿成长,与实验值能够较好地符合.此外,通过全局成长理论模型,解释了对于相同的片层,前沿加速成长主要取决于C和囊泡破裂时的磷脂丢失率.计算的小囊泡成片层的磷脂丢失率略大于大囊泡,但更大差异的C是片层加速成长程度不同的关键.囊泡供应影响片层前沿成长的机理诠释深化了磷脂在界面再组装的认识.