研究成果

水中空氣分子在脂質雙層的新角色

刊登日期:2018-09-27

李家瑋,江雅綾,劉紀廷,陳奕先,李超煌*,陳彥龍*,黃英碩*

Small 14, 1802133 (2018)

本院物理所黃英碩、陳彥龍及應科中心李超煌帶領其同仁發現,溶在水中的空氣分子會聚集在脂質雙層膜內,影響脂質雙層膜的力學性質及穩定性。研究團隊利用差動共焦以及螢光顯微術量測脂囊泡膜,加上原子力顯微術量測支撐性脂雙層膜,相較在一般實驗條件下所製備的脂質雙層膜,去除氣體的水溶液中所形成的脂質雙層膜較軟且不穩定;而高濃度氮氣的水溶液中可觀察到脂質雙層膜的彎曲剛性與穩定性皆有提升,三元脂質膜的相分離現象則更為遲緩。分子動力模擬印證溶解在水中的氧和氮,會聚集在脂質雙層膜內,尤其氮分子停留在脂質雙層膜中的時間更長,對脂質尾端有更高的親和力是提高脂膜剛性的主因,可以定性解釋實驗所觀察到脂質雙層膜的彎曲剛性如何隨著氣體分子的濃度變化而改變。這些發現對於脂質雙層膜及細胞膜具有基礎而廣泛的影響,也意涵溶於水中的空氣分子可能對水溶液中很多其他物理化學及生物系統的性質及自組裝行為有某種程度的影響。

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網站連結: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201802133

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