[논문]수면상에서 L-α-Dilauryl phosphatidylcholine 단분자층의 맥스웰 변위전류에 관한 연구

박근호

doi:10.12925/jkocs.2015.32.3.522

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변위전류 측정법을 L-${\alpha}$-dilauryl phosphatidylcholine(DLPC) 단분자 막의 연구에 적용하였다. 변위전류는 물 표면에서 DLPC 단분자 층에서 압축과 확장에 의해 발생되었다. 맥스웰 변위전류(MDC) 발생은 분자 당 점유면적 $200{\AA}^2$ 에서 $40{\AA}^2$에 대하여 관찰하였다. 맥스웰 변위전류는 단분자 층의 압축 사이클에 대해 조사하였으며, MDC의 최대 값은 압축 사이클의 표면 압력이 처음 상승하기 바로 직전의 분자당 점유면적에서 나타나는 것을 알 수 있었다. LB막의 단분자층 표면 형태는 원자힘 현미경(AFM)으로 측정하였다. 결과적으로, AFM 이미지에 나타난 LB막의 특성은 단분자 층의 배향이 좋았으며 단분자 층의 두께는 약 5~10 nm였다.

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We applied a displacement current measurement technique for the study of L-${\alpha}$-dilauryl phosphatidylcholine (DLPC) monolayer. Displacement current was generated at the DLPC monolayer on the water surface, while induced by compression and expansion of the monolayer. Generation of Ma...

We applied a displacement current measurement technique for the study of L-${\alpha}$-dilauryl phosphatidylcholine (DLPC) monolayer. Displacement current was generated at the DLPC monolayer on the water surface, while induced by compression and expansion of the monolayer. Generation of Maxwell displacement current (MDC) was observed when surface areas per DLPC molecule were approximately $200{\AA}^2$ and $40{\AA}^2$. We investigated MDC for monolayer compression cycles, and found that MDC reached the maximum at the molecular area, which was measured right before surface pressure began to increase during compression cycles. The monolayer surface morphology of Langmuir-Blodgett (LB) films was characterized using atomic force microscope (AFM). As a result, we measured the result from the microscopic properties shown in the AFM images of LB films that molecules in the monolayer were in good orientations and the thickness of the monolayer ranged from 5 to 10 nm.

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문제 정의

본 연구에서는 전형적으로 사용되는 인지질(DLPC)을 수면상에 전개시킨 Langmuir(L)막의 Maxwell 변위전류(MDC)를 측정하여 그 특성을 검토하고, 그 LB막을 제조하여 막의 표면 상태를 조사하고자 하였다.

제안 방법

DLPC 단분자 층 LB막의 평균 크기와 표면거칠기(surface roughness)를 AFM을 사용하여 조사하였다. DLPC LB 단분자막으로 제막되어진 표면을 AFM으로 관찰하여 3차원 이미지로 나타내었다.
DLPC를 수면 상에서 전개시킨 Langmuir (L) 막의 π-A곡선과 Maxwell 변위전류(MDC), LB 막의 AFM 이미지를 측정하여 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

본 연구에 사용한 인지질(DLPC)은 Sigma Chemical, Co.에서 제조한 것을 구입하여 사용하였다. DLPC의 분자식을 Fig.

성능/효과

1. 수면상에서 DLPC 용액은 압축과정에서 기체막, 액체 팽창막 그리고 액체응축막, 고체막을 이루고 있었고, 2차 압축의 경우 1차 곡선보다 분자 당 점유면적이 적어지므로 인하여 매우 안정되어 LB막을 제막하기에 적합함을 알 수 있었다.
2. Maxwell 변위전류(MDC)의 최대치는 1차 및 2차 압축시 모두 표면압이 상승되기 직전에 분자 점유 면적에서 나타남을 볼 수 있었다.
3. 1차 및 2차 압축 시 1차에 비해 2차의 변위전류 및 표면압의 분자 당 점유면적이 감소하는 것은 소수기의 회합체 형성에 의한 것으로 생각된다.
4. DLPC LB 단분자막의 AFM 이미지로부터 회합 및 핀홀 부분을 확인할 수 있었다.

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