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水面上單分子層膜通過磷脂光控開關實現可逆光學控制——結論、致謝！
來源：上海謂載 瀏覽 1715 次 發布時間:2021-11-22
結論
我們在此報告VSFG測量，以研究純光開關脂質DT Azo-5P以及該光開關脂質與傳統脂質DPPC的混合物的單層分子結構。 DT-Azo-5P在順式狀態下的單分子膜的壓力高于50 A2/分子，但在烷基鏈中的順序較低。 由于偶氮苯偶極子與水的相互作用，界面上較強的靜電相互作用，順式狀態也表現出較低的信號，并且具有較大的足跡，從而產生較大的壓力，這可能導致脂質尾部形成環。 順式狀態下脂質下面的水的較弱VSFG信號表明，在這種情況下，偶氮苯部分與水接觸，部分減少了脂質頭基負電荷的影響。 為了與水接觸，尾巴必須形成一個環，導致更高的無序度。
對于脂質混合物，光開關狀態的影響明顯表現在表面壓力的變化中，但DT偶氮-5P順式和反式狀態之間的分子水平差異不太明顯。 然而，在高密度和高壓下，CD3和CD2拉伸模式的振幅表現出與直覺相反的行為。 與高壓狀態相比，在低壓狀態下，跨狀態下，CD3模式的振幅更大，而CD2模式的振幅更小。 對于DPPC的純層，較高的壓力總是導致CH3對稱拉伸模式的較高信號和CH2模式的較低信號。 顯然，光開關的存在以不同的方式影響DPPC脂質尾部的結構，這僅僅是因為壓力的變化。
附錄
為了證明外差效應是信號增強的原因，我們測量了DPPC和DT Azo-5P混合物的VSFG光譜。 為了分子特異性，我們在本實驗中使用了d75 DPPC，并檢查了CD振動區。 作為參考樣品，我們使用正常DPPC（未稀釋）和d75 DPPC的混合物。 換句話說，我們將d75 DPPC和DT Azo-5P的不同混合物與d75 DPPC和DPPC的混合物（未稀釋）進行比較。 摩爾d75 DPPC/DT偶氮-5P比等于摩爾d75 DPPC/DPPC（未稀釋）比。 我們總是用同樣的方法制備單層膜，這樣每個分子的面積是 ～ 35?2（凝聚相）。 對于混合物中存在的DPPC或DT偶氮-5P的不同部分，d75 DPPC的VSFG光譜結果如圖9 a和b部分所示。 正如對d75 DPPC/DPPC（未稀釋）混合物（圖9a）的預期，VSFG信號隨著層中正常DPPC分數的增加大致呈二次方減小。 在這種情況下，非共振項很小，因此信號由方程1（ISFG）最后一行中的最后一項控制 ∞ χ*R（2）χR（2）IVISIR）。 對于含DT Azo-5P的混合物，效果截然不同。 背景隨著DT Azo-5P量的增加而增加，背景頂部的信號大小大致不變，盡管d75 DPPC量從下到上減少。 通過用上述模型擬合數據，我們可以提取信號的非共振和共振貢獻。 共振貢獻，作為CD振幅之和，如圖9c所示，作為混合物中存在的分數d75 DPPC的函數。 顯然，對于兩個樣本，振幅隨著d75 DPPC的分數線性增加，并且兩條曲線相互重疊。 因此，具有強NR信號的分子的存在僅影響非共振部分，但有趣的是，它放大了相鄰分子的信號。
作者信息
通訊作者*電子郵件： bonn@amolf.nl.
致謝
這項工作是“材料研究基金會（FOM）”研究項目的一部分，該項目由“荷蘭材料研究基金會（NWO）”資助。
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