摘要

氧化石墨烯 (GO) 已证明 在生物医学领域的各种有前途的应用。 但 关于 GO 如何与细胞膜相互作用的信息或 模型系统仍然极其有限。 也是未知数 GO 在与脂质相互作用时会自我定向。 在这项研究中， Langmuir 单层技术应用于空气- 研究水/水界面的性质和方向 GO 和脂质模型之间的相互作用。 五脂 （DODAB、DSEPC、DSPC、DSPA 和 SA）具有相同的 18-碳烷基链但不同的电荷头基被有意选择以使可能的相互作用合理化。 实验结果表明，这种相互作用是由极性头部基团和 GO 之间的静电相互作用控制的。 GO 可以掺入带正电荷的脂质 DODAB 和 DSEPC 的单层，但不能掺入中性或负电荷的脂质 带电脂质（DSPC、DSPA 和 SA）。 当 GO 被注入到带正电荷的单层下面的亚相中时 脂质 DODAB 和 DSEPC，观察到不同的表面压力行为。 “edge-in”而不是“edge-in”的方向模型 提出了“face-in”来解释GO对DODAB单层的吸附。

介绍

石墨烯，一种单原子厚的 sp2 平面片 -杂交 碳原子，最近引起了极大的关注 由于其新颖的光学，各种研究和应用， 机械、电子、热和生物特性。1,2 氧化石墨烯 (GO) 具有类似的原子级薄结构 石墨烯，但含有大量的含氧 官能团，例如边缘的羧基和羟基 和基面上的环氧树脂。1 GO 已经证明 在生物传感和生物医学领域的优势应用 由于其特殊的物理和化学性质，如 低成本制造工艺，丰富的胶体性质，高 吸附性和通用荧光猝灭。 3-6 最后 几年见证了GO的巨大进步或功能化 GO 作为一种有效的方式来传递治疗分子 生物活性肽、蛋白质、核酸抗癌 药物。4,7,8 GO 也被用于生物传感，3,9 成像，10−12 实时监测蛋白酶活性、13,14 和近红外 癌症和阿尔茨海默病的光热治疗。 15-17

GO在生物系统中的应用需要解决 GO 和细胞成分之间可能的相互作用，例如 作为膜。 膜是自然的二维 (2-D) 屏障，物理分隔细胞的内部环境 从外部环境来看。 作为主要结构部件 在细胞膜中，磷脂参与多种 生物反应，如细胞粘附、离子电导率、 疾病相关反应，以及信号和 材料。 18 以前的研究报告说，GO 可能是 应用于细胞成像以及药物和基因传递， 表明它可能进入细胞。8,10,11 但关于 GO 如何与细胞膜或模型系统相互作用的研究仍然存在 19 也得到了不一致的结果 GO 的细胞毒性以及它如何进入细胞膜。 20,21 而且，与球形或管状纳米材料相比， GO 是一个极薄的层（~1 nm），具有很大的表面积 和不规则的形状。 1 目前尚不清楚 GO 如何定向 自身与细胞膜相互作用时。 因此它是 从根本上了解理解的本质 GO 与各种脂质模型之间的相互作用。 这样的 知识可以为未来提供更多信息 GO在生物和生物医学领域的应用。

除了 GO 在生物传感和生物医学方面的应用 使用 GO 和其他一些方法研究、构建和组织细观或宏观定义明确的复合材料 组件已被证明是简单而有用的 超级电容器等电子器件的制备方法 电极、导电聚合物和场效应器件。 22-24 因此，理解和操纵交互， GO 与其他对象之间的定向和结构控制 复合材料中的成分对于 潜在的制造和应用。

Langmuir 单层膜和 Langmuir-Blodgett (LB) 膜在 空气-水/水界面是典型的二维 (2-D) 表面化学方法，广泛应用于 两亲分子的结构和性质研究 空气-水/水界面，例如蛋白质和脂质。 25-27 这些方法的一个显着特点是层结构的内在和精确控制，直到分子 等级。 由于羧基的去质子化 GO 片的边缘，22,28 静电相互作用是预期的 带负电荷的 GO 和带电荷的脂质之间。 空气- 水/水界面有望作为一个完美的 研究脂质和 GO 之间相互作用的游乐场， 因为两亲脂质很容易将自己定位在 极性/带电基团的界面合并在 亲水性水相，而非极性部分面对 朝气相。

在这项研究中，为了理解和定义性质 GO和脂质模型之间相互作用的方向和方向 具有不同头部基团的朗缪尔单层技术 应用于空气-水/水界面以表征 分子堆积、吸附和偶极子等性质 片刻。 具有相同烷基链长度的五种脂质（18 碳）但不同的电荷和头基是 选择合理化可能的相互作用。 所有烷基 本研究中使用的脂质有 18- 碳链消除终端可能的影响 烷基，如方案 1 所示。 Langmuir-Blodgett 薄膜 转移到基板上以进一步表征 使用原子力显微镜的单层形态 （原子力显微镜）。

方案 1. 脂质和氧化石墨烯的化学结构

石墨烯与磷脂之间的作用——摘要、介绍

石墨烯与磷脂之间的作用——实验部分

石墨烯与磷脂之间的作用——结果和讨论

石墨烯与磷脂之间的作用——结论、致谢！