● 摘要
随着现代生物技术的发展，制备高性能的膜材料显得尤为重要。LB膜是研究单分子膜最常用的工具，为单分子膜研究的新型方法提供了很重要的技术支持。金属离子是生物体生命活动中不可缺少的元素，它可调节细胞膜的结构、细胞周围环境的pH值以及维持细胞内外的渗透压，因此它在生物膜领域中占据重要的地位。金属离子主要通过静电或配位与单分子膜发生相互作用影响生物体的活动。但是，目前关于金属离子与单分子膜间相互作用的研究很少且没有普适的规律。本文主要目的是对金属离子与单分子膜间相互作用的规律做进一步的探究。基于金属离子与单分子膜静电相互作用，改变其外界因素研究对膜性能的影响，找到最佳成膜条件。由于该课题的研究对生物膜生命过程的形成有很大的潜在应用价值，因此也是科学家广泛关注的热点问题。
本文第一章主要介绍了生物膜的发展过程，起源及应用。第二章主要从理论层面上分析金属离子与单分子膜静电相互作用。首先基于成膜物质PG两亲分子的结构特点，建立模型——点电荷模型；其次利用电磁理论分析此模型下离子间的的各种相互作用；最后分析并研究压膜过程中离子受力状况。本文第三章主要介绍了LB膜的优缺点、材料的要求、制备及实验所用仪器。本文第四章主要通过进行实验对其理论分析进行验证。重点研究胆固醇、亚相pH值、成膜物质的量及亚相物质等单因素对磷脂酰甘油单分子膜的影响。第五章主要介绍了正交实验方法及改变条件后对转移成的LB膜影响规律的验证。
本文主要运用理论分析、控制变量、对比分析及实验探究等方法进行研究得出：(1)在亚相溶液相同，成膜物质等量的条件下，加不等量胆固醇，并随胆固醇的量逐渐增多，磷脂酰甘油单分子膜所形成的曲线变化越加明显。(2)在成膜物质等量，胆固醇等量的条件下，随金属离子价态的逐渐增高，磷脂酰甘油单分子膜形成的曲线变化越加明显。(3)运用正交实验方法优化得到最适PG单分子膜形成条件：亚相MgCl2、PG加入量30μL、pH值6.8、胆固醇加入量20μL。同时得到影响PG单分子成膜质量的结果：因素B高度显著，因素D显著，因素A不太显著，C不显著。(4)使用原子力显微镜观测得到胆固醇对膜排列有促进和聚集的作用。(5)通过实验很好的验证了理论分析结果。进一步佐证了理论分析的合理性与正确性。