Gemini表面活性剂18-3-18与DPPC混合特性研究

本文主要探讨了Gemini表面活性剂18-3-18与磷脂DPPC在气液界面的混合性质，以及这种混合如何影响细胞膜相关的基因转染过程。 Gemini表面活性剂，又称为双子表面活性剂，因其特殊的分子结构（两个疏水头部和中间连接的短链）而具有独特的表面活性和生物相容性，使其在基因转染领域作为非病毒载体备受关注。其传递机制与细胞膜的相互作用是关键因素之一。在这个研究中，研究人员使用Langmuir膜天平技术来研究18-3-18与DPPC（二棕榈酰磷脂酰胆碱）在气液界面的混合行为。 通过测量表面压力与平均分子面积(π-A)等温线，可以得到一系列重要的参数，用于评估混合膜的性质。平均分子面积(Am)反映单个分子占据的平均面积，混合单分子膜的过剩面积(Aex)则揭示了混合膜中分子间的空间排布差异。过剩吉布斯自由能(△Gex)和混合表面自由能(△Gmix)则分别提供了系统能量变化和混合过程中自由能的信息。这些参数的变化可以揭示18-3-18与DPPC之间的相互作用强度和性质。 实验结果显示，18-3-18与DPPC的物质的量比例以及膜压对混合膜的稳定性和热力学特性有显著影响。当DPPC的比例在0.20到0.67之间时，过剩吉布斯自由能和混合表面自由能出现极值点，这暗示了混合膜可能出现相分离现象。这一结论得到了原子力显微镜(AFM)观察的LB（Langmuir-Blodgett）膜表面形貌的验证。 关键词涉及到Gemini表面活性剂、DPPC、n-A等温线、过量吉布斯自由能和AFM技术，这些都是研究中采用的关键工具和技术，用于理解18-3-18与DPPC相互作用的微观机制。这些发现对于优化基因传递效率，设计更有效的非病毒载体，以及深入理解细胞膜动态过程具有重要意义。 该研究属于工程技术领域，特别是材料科学和生物工程的应用，通过实验数据和分析提供了对复杂生物分子界面相互作用的深入洞察，为未来在药物递送、生物传感器以及纳米技术等领域的应用提供了理论支持。