氧化石墨烯表面铺磷脂双分子层的研究

贾珍基

（苏州大学 江苏省苏州市 215006）

氧化石墨烯表面铺磷脂双分子层的研究

贾珍基

（苏州大学 江苏省苏州市 215006）

随着社会发展，科研的方向从宏观走向微观，纳米材料的发展改变着现代人的生活。本文主要介绍了一种新型纳米材料，氧化石墨烯。另外，我们通过制作100nm囊泡，利用囊泡融合法，在氧化石墨烯表面形成磷脂双分子层，而磷脂双分子层类比于生物膜。从而我们可以研究纳米材料与生物膜之间的关系，进而探索氧化石墨烯等纳米材料在生物医学方面的应用。

氧化石墨烯；纳米材料；生物膜；磷脂双分子层；囊泡

1 前言

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物[1～3]，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性[4]。氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量[5～6]。

生物膜的主要组成部分就是磷脂，之前的研究中，人们利用巨囊泡类比于生物膜，通过观察巨囊泡的行为进一步研究生物膜的特点。而尺寸在100nm的囊泡，可以通过更为简单的方法制备，通过囊泡融合法，制备磷脂双分子的的研究之前也被提及过。

本文将氧化石墨烯与100nm囊泡结合，在通过外加压力的情况下，使囊泡破碎融合，从而在氧化石墨烯表面形成磷脂双分子层。这项研究为生物膜以及纳米材料提供了广阔的应用前景。

2 实验与讨论

氧化石墨烯的AFM研究。我们将买来的氧化石墨烯用去离子水分散，浓度为0.02mg/ML，将氧化石墨烯溶液取少量滴于云母片上，放在烘箱中，晾干后置于原子力显微镜（AFM）下观察。

如图1，可以看到，我们所用的氧化石墨烯表面基本平整，且其高度大约在1nm左右。

图1 氧化石墨烯AFM图

氧化石墨烯与100nm囊泡反应。首先，我们利用推拉法制作囊泡，原料为DOPC，如图2是我们制作的囊泡的尺寸分布，由图可知，我们制作的囊泡的尺寸范围大约都在100nm左右。

图2 囊泡DLS分布图

为了让氧化石墨烯表面形成一层磷脂双分子层，我们首先让氧化石墨烯溶液与囊泡溶液混合，并在摇床上震荡3h，震荡结束后，将混合溶液放到特定的仓中，在共聚焦显微镜下进行观察，是为共聚焦显微镜观察的结果，由图可以看到，由于我们的囊泡里面加了绿色荧光，所以在显微镜下可以清晰的看到，氧化石墨烯表面有很多绿色的囊泡出现，也就验证了我们的实验结果。

囊泡融合法制备磷脂双分子层。上述实验过程以及结论，已经得到了氧化石墨烯表面包裹了很多100nm囊泡的结果，而离形成磷脂双分子层还有一定的距离。为了能够使囊泡变成磷脂双分子层，我们借鉴之前的研究，通过在溶液中加入氯化钙的方法，可以使囊泡破裂。因为之前的研究表明，磷脂双分子层的高度大约为5～6nm。如果我们得到的膜也在这个高度的话，就证实了我们实验的成功性。因此，我们把最终混合溶液取少量滴于云母片上，晾干后，我们得到的膜基本均匀，高度大约也为5～6nm，因此，可以断定我们成功实现了在氧化石墨烯上铺磷脂双分子层的实验。

3 总结

本文将氧化石墨烯与100nm囊泡结合，在通过外加压力的情况下，使囊泡破碎融合，从而在氧化石墨烯表面形成磷脂双分子层。这项研究为生物膜以及纳米材料提供了广阔的应用前景。

[1]神奇材料-石墨烯-百度文库[EB/OL].

[2]不断进步的石墨烯制备工艺[J].传感器世界，2011（3）：39.

[3]《自然》：大规模生产低成本石墨烯已成可能[J].磨料磨具通讯，2009（2）：30～32.

[3]傅玲，刘洪波，邹艳红，等.Hummers法制备氧化石墨时影响氧化程度的工艺因素研究[J].炭素，2005（4）：10～14.

[4]杨建国，牛文新，李建设，等.聚苯乙烯/氧化石墨纳米复合材料的制备与性能[J].高分子材料科学与工程，2005，21（5）：55～58.

[5]代波，邵晓萍.新型碳材料——石墨烯的研究进展[J].材料导报，2010，24（2）：17～21.

[6]张伟娜，何 伟.石墨烯的制备方法及其应用特性[J].化工新型材料，2010，38（4）：15～18.

O482.3

A

1004-7344（2016）11-0275-01