Nanoparticle Self-assembly at Liquid-liquid Interface

Abstract

Ми представляємо експериментальні результати стосовно міжфазної організації гібриду наночастинки та біомолекулярної мембрани на межі поділу рідина-рідина. Динаміку адсорбції позитивно зарядженого ліпіду 1,2-диміристоїл-3-триметиламмоній-пропана (DMTAP) на межі поділу водахлороформ (W/Chl) досліджують in-situ за допомогою вимірювання міжфазного поверхневого натягу з використанням техніки Ленгмюра-Блоджета. Результат, який базується на вимірах поверхневого натягу для різних концентрацій молекул ліпіду DMTAP, виявляє, що поглинання молекул на межі W/Chl зростає із збільшенням концентрації DMTAP. Покриті цитратом негативно заряджені наночастинки золота (Au NPs) на позитивно зарядженій ліпідній мембрані були отримані за допомогою електростатичного притягання між Au NPs та ліпідною біомембраною. Морфологію поверхні 2D ліпідної мембрани та ліпідного комплексу Au NPs було охарактеризовано ex-situ за допомогою атомно-силової мікроскопії (AFM) шляхом перенесення ліпідного комплексу Au NPs на тверду підкладку з використанням техніки Ленгмюра-Блоджета. Ex-situ дані AFM та in-situ дані поверхневого натягу свідчать про те, що адсорбція ліпідних молекул покращується із збільшенням концентрації. Дані AFM виявляють утворення плівки Au NPs високої густини на межі поділу.

We present our experimental results based on the interfacial assembly of the nanoparticle biomolecule membrane hybrid at the liquid-liquid interface. The adsorption dynamics of positively charged lipid 1,2- dimyristoyl-3-trimethylammonium-propane (DMTAP), at the water-chloroform (W/Chl) interface is investigated via the in-situ measurement of the interfacial surface tension using the Langmuir Blodgett technique. The result based on measurements of the surface tension for various concentrations of the DMTAP lipid molecules reveals that the absorption of molecules at the W/Chl increases with an increase in DMTAP concentration. The citrate coated negatively charged gold nanoparticle (Au NPs) assembly at the positively charge lipid membrane were achieved via electrostatic attraction between the Au NPs and lipid biomembrane. The surface morphology of the 2D lipid membrane and the Au NPs/lipid complex were characterized ex-situ using atomic force microscopy (AFM) by transferring the Au NPs/lipid complex at the interface, on to the solid substrate using the Langmuir-Blodgett (LB) technique. The ex-situ AFM and the in-situ surface tension data indicate that the adsorption of the lipid molecules improves with an increase in concentration. The AFM data reveals the formation of high-density Au NP film at the interface.