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采用氧化胆固醇与(卵/脑)磷脂混合作为成膜液制备双分子层脂质膜的方法,研究了制备平板双分子层脂质膜的配方和成膜条件,并对制得的双分子层脂质膜的稳定性、离子通透性、离子选择通过性能、双层膜中氧化胆固醇对通透性的影响等进行了研究。对锌离子穿透人红细胞膜的过程在机理上有了初步的了解;研究了氧化胆固醇与磷脂的不同配比对重金属离子穿透双层膜的影响。采用原子吸收技术测定了成膜后锌离子浓度的变化,同时考察了氧化胆固醇的含量及膜两侧浓度差对离子通透性的影响,研究了双层膜中离子穿透过程的机理,在实验基础上形成并验证了离子跨膜输运的数学模型。
研究结果说明,成膜在普通胆固醇/磷脂配方下不能达到满意的结果,无论如何改变外界条件成膜始终超不过7小时,而将胆固醇换成氧化胆固醇再和磷脂按照一定配比的时候,成膜时间则大大延长,可达60h左右;另外除成膜配方,成膜孔径、温度、PH值等因素对成膜有着很重要的影响,成膜孔径对膜的影响最为关键,在3mm以上的孔径时成膜比较困难,在1-3mm适当提高成膜液浓度可以改善,孔径为0.5mm左右成膜比较稳定基本都能达到40h以上,合适的几个配方如卵/脑磷脂:氧化胆固醇=4:1;3:1;2:1;1:1;2:3基本满足实验要求,配合一板多孔结构,可以保证单位时间的离子传输量的检测和计算。当温度在15-30C时能成膜,20-25℃下最易成膜,膜也比较稳定;PH在5-10左右成膜比较稳定,此范围以外成膜比较困难,但是影响程度弱于温度。不含氧化胆固醇的双层膜不能通过离子,且离子通过速度与氧化胆固醇含量相关,在一定程度内(约40%)成正比关系,而当含量超过这一数值,则速度增加的不明显;通过红外光谱分析研究证明了金属离子与氧化胆固醇的结合方式是吸附;穿透双层膜的同时,氯离子也随之跨膜输运,才使得两侧电荷趋于平衡;研究了锌离子穿透平板模拟细胞膜的动力学过程,通过计算得到了人工平板模拟双层脂质膜的传质系数和传质阻力,建立了锌离子穿透平板模拟细胞膜的动力学模型。