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LB膜技术应用研究领域分布很广,主要集中在以下几个学科方面,具体分类又可以分为生物膜的化学模拟、电子学领域、光电子学领域、传感器及相关领域。
LB膜分析仪可用于对相分离、相变、微区形成、成核过程和在单层膜组装密度精确控制中酶的作用的实时荧光成像。它也十分适用于两亲性单层膜的Brewster角显微镜和X-射线反射的测量。也可被当作一个张力计使用,监控在非常低的亚相体积下所期望得到组成的脂质单层和药物/肽等物质的相互作用。
LB膜分析仪是由计算机控制的高性能的LB镀膜系统,其应用广泛、操作灵活。可用于对相分离、相变、微区形成、成核过程和在单层膜组装密度精确控制中酶的作用的实时荧光成像。它也十分适用于两亲性单层膜的Brewster角显微镜和X-射线反射的测量。也可被当作一个张力计使用,监控在非常低的亚相体积下所期望得到组成的脂质单层和药物/肽等物质的相互作用。
(一)、物理学方面: 用于集成光学器件、热电、新型光电子材料;
(二)、化学方面: 修饰电极、离子选择电极、 传感器件、 有序介质界面化学行为研究;
(三)、生物学及生物工程方面: 生物膜的模拟、生物标记物、研究光合作用、信息能量传递等;
(四)、医学及药学方面:药物制剂中制备纳米制剂和靶向制剂;
(五)、电子信息学方面:微电子学、仿生电子学。
1.蛋白质、多肽渗透进入磷脂单层膜;
2.二维蛋白质结晶;
3.监测酶在单层膜上的运动,酶运动进入单层膜记录表面压、等温线、等压线等数据;
4.研究药物、多肽及蛋白与脂质相互作用;
5.单层膜的荧光显微镜及光谱;
6.确定药物的表面活性及CMC;
7.表面势的研究;
8.LB膜沉积,沉积LB膜在云母等基底上再进行AFM研究;
9.X射线及中子反射研究,傅利叶红外光谱研究;
10.布鲁斯特角显微镜,椭圆偏振法;
11.核算与阳离子脂质结合体;
12.表面张力测量;
13.分光镜测量。
细胞膜模型(如:蛋白质与离子的相互作用);构象变化及反应;药物传输及行为;
具有光学、电学及结构特性的功能性材料;新型涂料:纳米管、纳米线、石墨烯等;
聚合反应/免疫反应、酶-底物反应、生物传感器、表面固定催化剂、表面吸附和脱附;
配方科学、胶体稳定性、乳化、分散、泡沫稳定性;
扩张流变、界面剪切流变(与ISR 联用)。
LB膜技术是一种在纳米尺度上对分子进行有序组合的行之有效的方法。利用LB 技术制备有序纳米材料超薄膜具有许多优点:可以制备单层纳米膜,也可以逐层累积,形成多层膜或超晶格结构,组合方式可任意选择;可以选择不同的纳米材料,累积不同的纳米材料形成交替或混合膜,使之具有多种功能;成膜可在常温常压下进行,不受时间限制,基本不破坏成膜纳米材料的结构;可控制膜厚和膜层均匀度;可有效地利用纳米材料自组合能力,形成新物质;LB膜结构容易测定,易于获得,LB膜技术成为制备纳米材料的主要方法之一。
应用Kibron公司的Microtrough XL型膜分析仪能够将两亲性分子化合物的溶液滴加在水面上,分子的亲水端与极性的水分子相互作用,使分子在水面自动铺展,而疏水端朝向水面下方,保证分子不溶于水。两亲分子在空气-水界面上达到了热力学平衡,形成了单分子层的二维有序体系,所形成的分子能直立在水面上,形成了单分子层膜,使用Microtrough XL膜分析仪上自带的石英片作为固体衬底垂直地进出水面,由于衬底与分子之间存在着吸附力,单分子层膜就可以淀积于衬底上,当使用固体衬底反复进出水面就可形成多层膜。
应用LB膜技术进行在分子水平上控制物质的组成、结构和尺寸,能够得到性质优良的材料。制备的LB膜有序超薄,能在分子水平上(纳米级)控制其结构和物理、化学性能。
功能性的LB膜超薄材料是一正在崛起的材料领域,利用这些功能材料的LB膜具有的超晶格结构,可以在分子水平上完成信息和能量的检测、转换、存储的过程,所以认识和开发新的LB膜材料是当前以及今后工作向纵深发展的方面。LB膜技术还能够诱导控制超微细粒子的定向排列,有望获得排列紧密,覆盖度高,成膜性能良好的超微细粒子。
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