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8arm-PEG-Cholesterol的分子骨架以多羟基核心向外延伸八条等长PEG链,每条链的末端都共价偶联一个胆固醇单元,整体形成“亲水性星形PEG核+多条疏水性胆固醇尾”的特殊两亲性拓扑结构。该分子常温下为白色至类白色固体粉末,可溶于二氯甲烷、氯仿、THF等有机溶剂,在水中可通过自组装形成胶束结构,在-20℃避光、干燥、无氧的密封条件下储存,胆固醇单元的疏水结构可长期保持稳定,不易发生氧化失活。
胆固醇单元的核心特性是具备*强的脂质双层亲和性,可自发嵌入到磷脂双分子层的疏水区域,与磷脂分子的疏水脂肪酸链形成强疏水相互作用。八臂结构的特殊设计让单个星形PEG分子同时携带8个胆固醇疏水单元,相较于单胆固醇修饰的线性PEG,其与脂质膜的结合强度与嵌入稳定性提升数倍,即使在高浓度吐温等表面活性剂的环境中,也不易从脂质膜表面脱落。
在人工脂质体表面修饰场景中,该分子可通过简单的共孵育方式,将星形PEG支链高效锚定在脂质体的磷脂双层表面。大量星形PEG链在脂质体表面形成一层致密的亲水空间保护层,大幅提升脂质体在水相体系中的胶体稳定性,有效抑制脂质体之间的融合与团聚,延长脂质体的储存周期。通过调控该分子在脂质体制备过程中的添加比例,还可精准控制脂质体表面的PEG接枝密度,优化脂质体的流变学特性与界面行为。
在两亲性星形组装体构建中,该分子可在水相中通过自组装行为形成结构独特的星形胶束,多条胆固醇疏水单元向内聚集形成疏水内核,亲水性的星形PEG骨架向外伸展形成亲水外壳。这种特殊的组装体拥有远高于普通线性PEG胶束的结构稳定性,即使在*低的浓度条件下也不会发生解组装,可作为难溶性疏水功能分子的增溶载体,大幅提升疏水性物质在水相中的分散溶解度。在二维脂质膜图案化改性场景中,该分子还可通过微接触印刷的方式,将星形PEG链选择性锚定在支撑磷脂双层的指定区域,构建出具备抗吸附特性的PEG微图案,用于研究脂质膜表面的分子相互作用行为。

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