The study about the mixture of ionic and nonionic lipids impacts understanding of biological membranes and the gene therapeutic application as a gene carrier.
In this thesis, we studied the two-dimensional properties of the mixture of cationic and neutral lipids by using the surface balance, surface wave spectroscopy, and ellipsometry.
We observed the effect of ionic lipids on the phase behavior of nonionic lipids monolayer at an air-water interface. From the enhanced damping of the capillary wave, we can confirm that the surface pressure of the neutral lipid monolayer increases after the phase transition from the gaseous to expanded liquid state, which is not observable in the surface pressure measurement due to experimental errors. Another interesting result is that the small amount of ionic lipids about 10 mol% strongly prevents the phase transition from the gaseous to expanded liquid state of the nonionic lipid. When we consider the two-body interactions, there exist less attractive interaction between neutral and cationic lipid molecules than two neural lipids.
중성지질과 전하를 띤 지질의 혼합체에 관한 연구는 세포막 이해와 gene therapy의 전달체 연구에 있어서 중요하다.
본 학위 논문에서는, 중성지질과 양전하를 띤 지질의 혼합체의 2차원적 특성을 surface balance, surface wave spectroscopy, 그리고 ellipsometry를 이용하여 연구하였다.
우리는 물과 공기 계면에서 중성지질의 상거동(phase behavior)에 양이온 지질이 미치는 영향을 관찰하여 보았다. 표면장력파의 감쇄폭이 현저히 증가하는 것으로부터, 중성지질 단분자층의 경우 surface balance로는 sensing하지 못하는 부분에서 gas-expanded liquid phase transition후에 surface pressure가 조금씩 증가한다는 것을 알 수 있었다. 또한, 약 10 mol % 정도의 양이온 지질을 포함시킬 경우 전하를 가진 지질이 중성지질의 상변화에 큰 영향을 끼치는 것으로 예측되었다. 이것은 분자들 사이의 상호작용을 고려했을 때, 중성지질 분자와 양이온 분자들 간의 인력이 중성지질 분자들 간에 인력보다는 약한 것 때문일 것이라 보여진다.
