The surface pressure(Π) and surface area/molecule(A) isotherms of DMPC & PEG-DMPE system were measured at various compositions to study the 2-dimensional interfacial properties of the binary mixture of a lipid and a lipid-polymer system at an air/water interface by using the Langmuir surface balance technique.
The finite surface pressure was observed in the range of a surface area that is much larger than the cross section of lipid molecules, and the isotherm in this concentration regime strongly depended on the composition. All the isotherms in this region become identical if the surface area is rescaled in terms of the surface area per PEG-molecule. The isotherm agrees with the two dimensional scaling law in a good solvent, and it is very similar to that of the PEG adsorbed monolayer.
Furthermore the mixing Gibbs free energy was evaluated at various compositions from the integration of the Π-A isotherm. The results indicate that the system is miscible in all composition and there exists very strong attractive interaction between them.
Langmuir surface balance를 이용하여 DMPC와 PEG-DMPE 혼합계의 표면압력과 단위 분자당 면적사이의 등온 상평형 곡선을 여러 가지 몰 비율에 대해 측정함으로써, 공기/물 계면에서 인지질과 인지질-고분자 혼합계의 2차원 특성을 연구하였다.
그 결과, 인지질 분자의 단면적보다 훨씬 큰 면적에서도 일정 압력이 관찰되었고, 이때 등온 상평형 곡선은 몰 비율에 따라 크게 변하였다. 그리고, 등온 상평형 곡선의 면적 축을 단위 분자 당 면적에서 단위 PEG 분자당 면적으로 바꾸어 주면, 이 영역의 모든 등온 곡선이 하나로 겹침을 알 수 있었다. 또한 이 상평형 곡선은 2차원에서의 scaling 법칙을 잘 만족하고, PEG 분자만 물표면에 흡착시켜 단분자 막을 만들었을 때의 특성과 아주 비슷한 특성을 보였다.
한편, 여러 몰 비율에서 얻은 상평형 곡선을 적분함으로써 두 물질이 섞였을 때의 Gibbs free에너지의 변화를 계산하였다. 그 결과, 모든 몰 비율에서 두 종류의 분자들은 서로 miscible하고, 그들 사이에는 강력한 인력이 작용하고 있으리라는 것을 예측할 수 있었다.
