利用支撐式脂雙層膜平台研究生物粒子的貼附行為

Abstract

生物的細胞膜是維持細胞結構和生理的關鍵要素。它的脂質雙層膜結構也對細胞運作起到了非常關鍵的作用。本論文中，我們利用支撐式脂質雙層膜平臺，研究脂質膜和不同生物顆粒的貼附狀況，期望能夠對生物體內的貼附行為有進一步的認識。首先，我們研究是否可藉由調整脂質膜的電性來選擇性收集良好狀態血小板。血小板具有廣泛醫療用途，但它易沾黏和聚集的特性讓它在收集和研究上存在瓶頸。我們將已知具有抗沾黏特性的磷脂醯膽鹼和不同電性的脂質分子混合形成支撐式脂質膜平臺，結果顯示帶有正電的脂質膜上可以收集到形狀完整、狀態良好的血小板，且我們觀察貼附的時間和移除血液的流速都會影響到收集到的血小板數量。我們期許通過此平臺之收集，血小板能有機會可以被更多的表面分析儀器所研究。本論文的第二個部分為研究腎結石主要成分之一草酸鈣結晶與脂雙層的貼附行為。目前大多的研究都關注在草酸鈣結晶和蛋白之間的作用，鮮有研究討論結晶貼附與脂質膜的關係。透過螢光顯微鏡和拉曼顯微鏡的觀察，我們發現草酸鈣結晶會引起脂質膜的相變化，並且透過此相變化來達到更好的黏著效果。我們也測試了兩種不同的磷脂醯膽鹼，結果顯示脂質分子截面積大小與草酸鈣結晶晶格的匹配度會顯著影響結晶貼附的狀況。另外，我們在真實的細胞發出的細胞囊泡所建構的脂雙層膜平台上發現了草酸鈣結晶對膜有很強的吸引力。為了更好的解釋這一現象我們還在脂雙層中混入蛋白質來進一步模擬真實細胞膜，發現蛋白質會增強特定晶面的草酸鈣結晶的黏著效果。此新發現應可對未來研究腎結石貼附機制提供一些新方向。