[发明专利]一种金电极表面多巴胺自组装单分子膜脱附释放的方法

说明书

本发明涉及一种金电极表面多巴胺自组装单分子膜脱附释放的方法，采用了电化学调制的方法，首先在金表面构建DA SAM，再通过电化学调制的方法即通过施加负电位的方法使金电极表面的多巴胺自组装单分子膜释放到溶液中。该方法首次实现了氨基固定的金表面自组装单分子膜的电化学可控脱附释放，证明了氨基‑金化学键的形成是可逆的。并且，金表面多巴胺自组装单分子膜的电化学脱附也可能应用到研究神经递质对神经细胞的作用，在神经生物学和人工智能领域有很大的前景。

技术领域

本发明属于金表面自组装单分子膜脱附的界面化学技术领域，涉及一种金电极表面多巴胺自组装单分子膜脱附释放的方法，通过将金电极表面多巴胺自组装单分子膜进行电化学调制实现的。

背景技术

自组装单分子膜(SAM)是指在基底表面上通过自发反应组装成单层分子，其具有方便、灵活、简单、生物相容性好的特点。通过共价键将功能性分子结合到金属表面上是改变表面性质相当有吸引力的方法。构建由不同种类的功能分子形成的自组装单分子膜有很多方面的应用，例如化学动力学、生物/化学检测、细胞粘附、表面润湿性控制、分子/蛋白识别等多种领域都有广泛应用。

多巴胺(DA)是一种重要的神经递质分子，其在人类的中枢神经系统中起到关键的作用，并能够调节部分脑电路。以邻苯二酚结构作为固定基团的二氧化钛表面的DA SAM(氨基为端基的DA SAM)被作为其他功能分子的连接中间体已经被广泛的研究。DA分子中的氨基可以与金表面形成共价键，这一点为在金表面构建以氨基为连接基团的DA SAM(邻苯二酚为端基的DA SAM)提供了可能性。本发明成功地构建了金电极表面邻苯二酚为端基的DASAM。本发明中提到的DA SAM均为邻苯二酚为端基的DA SAM。

DA SAMs可以在金表面上施加负电位时释放，这类似于硫醇键SAM的电化学还原解吸。我们提出了一种金表面上电化学调节下构建和释放邻苯二酚为端基的DA SAM的方法。我们通过DA SAM的电化学可控释放实现了神经元活动的空间和时间调制，我们在体外构建了一个人工突触，它为广泛的应用提供了巨大的希望。然而，邻苯二酚为端基的DA SAM的可控释放至今为止还没有研究成功。金表面邻苯二酚为端基的DA SAM可控释放的主要困难如下：(i)DA SAM释放后不能破坏多巴胺(DA)的结构；(ii)DA SAM的释放能不能完全并且可控。因此，应使用电化学调制的方法即施加负电位进行循环伏安扫描，从而获得金表面上邻苯二酚为端基的DA SAM的可控释放。填补了研究上的空白。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种金电极表面多巴胺自组装单分子膜脱附释放的方法，采用一种简单的方式，通过电化学调制的方法使得金电极表面自组装单分子膜从金表面脱附，为金表面多巴胺自组装单分子膜的脱附提供了一种新的方法。

技术方案

一种金电极表面多巴胺自组装单分子膜脱附释放的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：以表面有组装好的DA SAM的金电极作为工作电极，铂丝作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，置于pH为7.4的PBS溶液中；

所述PBS溶液的为0.2mol/L的K₂HPO₄·3H₂O与0.2mol/L的KH₂PO₄的混合液体，两种物质的质量比为11.4︰6.8；

步骤2：将体系置于电化学工作站中，施加-1.2～-0.8V负电位进行循环伏安扫描，使得多巴胺自组装单分子层从金电极表面脱附。

有益效果