液晶材料在化學與生物傳感器中的應用

周瑾艷,譚 慧,楊勝園,吳朝陽

（湖南大學化學化工學院，化學生物傳感與化學計量學國家重點實驗室，湖南長沙410082）

0 引言

今天，液晶顯示器無處不在。手表、計算器、計量器、電腦、電視等的顯示器件中都有它的身影。從被偶爾發(fā)現(xiàn)到普及應用于電子工業(yè)，僅僅數(shù)載時光。70年代，集成電路的出現(xiàn)極大地推動了液晶在顯示器件中的高速發(fā)展。同時，液晶液被成功應用到溫度傳感器、水流計、壓力分布計等計量儀表中。作為特殊的“敏感元件”，液晶分子近年來也被引入傳感器領(lǐng)域，尤其是生命科學研究中，用于構(gòu)建液晶生物傳感器，初露鋒芒。

1 液晶分子概述

1.1 液晶分子的發(fā)現(xiàn)

1888年，奧地利科學家Friedrich Reinitzer（1857-1927）在研究中不經(jīng)意發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的有機化合物[1]，它有兩個熔點。把它的固態(tài)晶體加熱到145℃時，便熔成帶有彩色的液體，只不過是渾濁的，而一切純凈物質(zhì)熔化時卻是透明的。如果繼續(xù)加熱到175℃時，它似乎再次熔化，色彩消失，變成清澈透明的液體。1920年，德國物理學家 O.Lehmann（1855-1922）把處于“中間地帶”的渾濁液體叫做液晶 （Liquid Crystal，簡稱LC）[2]。它好比是既不象馬，又不象驢的騾子，所以有人稱它為有機界的騾子。液晶自被發(fā)現(xiàn)后，人們并不知道它有何用途，直到1968年，人們才把它作為電子工業(yè)上的材料。

1.2 液晶分子的分類

液晶分子依其排列方式主要分為三種：向列型（nematic）、層列型(smectic)、膽固醇型(cholesteric)，如圖1。

向列型：液晶分子長軸方向有序，方向有序的距離約數(shù)千埃。

層列型：液晶分子除了方向一致性外，還具有層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間可以相互移動。

膽固醇型：液晶分子不具層狀結(jié)構(gòu)，液晶分子方向沿螺旋軸形成連續(xù)扭轉(zhuǎn)的方向變化并與螺旋軸垂直。

圖1 三種液晶分子排列示意圖Fig.1 Schematic arrangement of liquid crystal

除了依分子排列方式分類外，根據(jù)生成方法的不同，液晶分子也可以分為：熱致型液晶(thermotropic)、溶致型液晶（lyotropic）。

熱致型：熱致型液晶主要根據(jù)溫度的變化產(chǎn)生不同的液晶相。當溫度從低溫上升時，固態(tài)晶格結(jié)構(gòu)消失而形成分子有序的排列，如圖2。

圖2 熱致型液晶隨溫度排列示意圖Fig.2 Schematic arrangement of thermotropic liquid crystal with the temperature

溶致型：溶致型液晶存在于溶液體系中，當溶質(zhì)與溶劑在適當?shù)谋壤龝r，雙親性溶質(zhì)在溶劑中形成特殊的排列結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生液晶相，通過改變?nèi)芤旱臐舛纫援a(chǎn)生不同的液晶相結(jié)構(gòu)。例如十二烷基硫酸鈉族的磺酸鹽等的肥皂水溶液均具有液晶性，當肥皂水溶液濃度高時，則會出現(xiàn)多種雙折射性的中間相，可粗分濃度低時出現(xiàn)Middle相（又稱Hexagonal相），及濃度高時的Lamella相（又稱 Neat相），如圖3。

1.3 液晶分子特性

液晶分子是介于液態(tài)和晶態(tài)之間一種高分子有序材料，有不完全的取向長程有序和位置有序，既有液體一樣的流動性，也有類似晶體的各向異性。其主要特性就是光學各向異性，或稱雙折射性(birefringence)，即：自然光通過偏振片變成線性偏振光，當線性偏振光通過各向異性的液晶后，發(fā)生雙折射分解為尋常光（O-ray）和異常光(E-ray)，尋常光的偏振方向垂直其前進方向和光軸構(gòu)成的平面并與波陣方向平行，異常光的偏振方向平行于前進方向和光軸構(gòu)成的平面并與波陣方向平行（圖4）。

液晶分子的折射率為ne和no，ne定義為偏振方向與液晶光軸方向相平行時所測得的折射率；

圖3 肥皂水溶液形成的溶致型液晶分子排列示意圖Fig.3 The arrangement diagram of lyotropic liquid crystal formed soap solution

圖4 入射光進入雙折射晶體中發(fā)生偏光示意圖Fig.4 Incident was polarized into the birefringent crystal

no定義為偏振方向與液晶光軸方向相垂直時所測得的折射率，一般定義液晶折射率異向性Δn=ne-no。若ne＞no,則Δn＞0，此時將液晶稱為正型液晶；若ne＜no,則Δn＜0，此時將液晶稱為負型液晶（如圖5）。

若光是斜向入射，則其折射率（neff）符合下列公式：

其中，θ為入射光與液晶光軸的夾角，因而，不同方向的入射光，對雙折射的液晶介質(zhì)，就會有不同的折射率，相對來說也會有不同的相位延遲（Δφ）：

通過不同的相位延遲參數(shù)改變達到入射光偏振狀態(tài)，在檢偏片調(diào)節(jié)下可使入射光穿過或不穿過檢偏片形成亮態(tài)或暗態(tài)。

1.4 液晶配向的方法

液晶生物傳感器原理主要是基于上述液晶分子的特性，通過處理基底誘導液晶發(fā)生向列變化，調(diào)變偏光圖像亮暗強度。因此，內(nèi)部液晶分子的排列結(jié)構(gòu)，直接影響傳感器的性能，而要控制液晶分子排列的好壞，則取決于液晶配向技術(shù)[3]。液晶配向主要是利用基板表面的配向處理，形成薄膜的配向?qū)?，并借由液晶分子間的范德華力、偶極間引力、氫鍵等相互作用力[4]，使得液晶分子呈現(xiàn)有秩序的排列。

圖5 液晶的雙折射率異向性圖Fig.5 The birefringence of liquid crystal anisotropy

液晶生物傳感器的研究中，使得液晶分子排列整齊的配向方法主要有兩種[5～6]：物理方法：即摩擦配向法 （也是構(gòu)建液晶顯示器件的主要方法）和化學法。

1.摩擦法（rubbing）是傳統(tǒng)的液晶配向方法。原先平滑的表面經(jīng)摩擦后產(chǎn)生定向的溝槽或刮痕，液晶分子在溝槽誘導下按一定方向排列，而達到配向效果，液晶長軸排列方向平行于摩擦方向[7～8]。這種方法操作簡單，技術(shù)成熟，使用范圍廣，可連續(xù)生產(chǎn)。但這種傳統(tǒng)的摩擦法也存在如靜電干擾、摩擦絨布掉毛、灰粒吸附等不足，這些都將嚴重影響配向效果。

早在1995年，Kim等[9]利用掃描原子力顯微鏡（SFM）研究了摩擦配向過程。研究發(fā)現(xiàn)，隨著摩擦強度（rubbing strength,RS）的增強，所獲得的溝槽越深（如圖6）。同年，Huang[10]也研究發(fā)現(xiàn)了通過摩擦烷基鏈的聚酰亞胺膜能有效誘導液晶分子整齊排列。隨后，Abbott小組[11]用機械摩擦法使BSA組裝膜誘導液晶分子排列，而構(gòu)建良好的BSA液晶傳感器。在此基礎(chǔ)上，該小組[12]又研制出IgG液晶傳感器，液晶分子在摩擦后的BSA膜上成有序排列，通過交聯(lián)劑作用，交聯(lián)上IgG后，打亂了液晶的有序性，而達到檢測IgG的效果。此小組的一系列研究成果開啟了液晶生物傳感技術(shù)的新篇章。

圖6 不同摩擦強度下摩擦基底的SFM圖像[9]Fig.6 A sequence of SFM images showing the effect of increasing rubbing strength(RS)[9]

2.化學法配向制程主要原理在于通過在基底表面構(gòu)筑有序的納米溝槽結(jié)構(gòu)，液晶分子在這些納米結(jié)構(gòu)上有序的排列。文獻報道的基底修飾方法有：噴金法[13～14]，DNA 雜交法[15～16]，分子印跡法[17～18]，分子組裝法[19～24]（單分子組裝、混合分子組裝）等。

噴金法：通過在干凈玻片基底上有角度地噴射一層金（如圖7），金膜在基底上成波浪狀分布，峰高大小分布在2～100 nm范圍內(nèi)。液晶分子在這種特殊表面呈有序分布。通過自組裝將生物分子固定在這種起伏的表面，生物分子有效填埋起伏的金膜，而使液晶出現(xiàn)偏光現(xiàn)象，達到檢測生物分子的目的。

DNA雜交法：這種修飾方法主要借助DNA雜交前后的組裝密度的變化。單鏈DNA（ss-DNA）修飾的基底表面，組裝密度小，液晶分子（15～20 ?）在與 ss-DNA（68?）空間相互作用下，整齊排列。這時，ss-DNA充當著液晶垂直配向膜（如圖8a）。然而，當DNA雜交后，分子組裝密度增大，DNA分子自由空間減小，滲透到其間的液晶也減少，這就實現(xiàn)了液晶從垂直到平行排列的轉(zhuǎn)化（圖8b）。

圖7 波浪狀金膜上組裝生物分子誘導液晶排列[13]Fig.7 Schematic illustration of the change in surface roughness caused by the binding of biomolecules to ligands hosted within a SAM of molecules supported on a gold film[13]

圖8 DNA雜交對液晶取向排列的影響[15]Fig.8 The effect of DNA hybridization to liquid crystal orientation[15]

分子印跡法：分子印跡法是基于模板分子(印跡分子)與聚合物單體接觸時形成多重作用點，通過聚合過程這種作用就會被記憶下來，當模板分子除去后，聚合物中就形成了與模板分子空間構(gòu)型相匹配的具有多重作用點的空穴，這樣的空穴將對模板分子及其類似物具有選擇識別特性[17]。Abbott小組[18]借用這種原理，在基底表面印跡免疫結(jié)合物，使表面成間隔空腔結(jié)構(gòu)。如圖9所示，在凹槽型模板上固定生物素標記的BSA，再與抗-BSA的IgG免疫結(jié)合后，印跡到金表面，基底表面形成凹槽結(jié)構(gòu)，液晶在這層印跡膜上定向排列。

圖9 分子印跡-液晶傳感器原理[18]Fig.9 The principle of Molecular Imprinting-Liquid Crystal Sensors[18]

分子組裝法：通過對基底組裝本身對液晶有誘導效應的有機分子，以達到配向效果。這些分子有些單獨使用即可達到配向作用，如DMOAP（N,N-二甲基-N-十八烷基-3-氨丙基三甲基硅烷）[19～22]；而有些則需要不同分子混合組裝[23～24]。DMOAP結(jié)合到玻片基底后，有一條長鏈狀的烷基鏈，此結(jié)構(gòu)使得液晶分子依長鏈狀方向排列，而成垂直配向結(jié)果。利用此方法構(gòu)建DNA液晶傳感器，此方法取得良好的信噪比，并具有DNA無損性。

Shah等[23]通過不同pH的硅烷試劑修飾液晶盒的上下玻片，使得液晶在不同pH下呈現(xiàn)不同的排列方式。研究發(fā)現(xiàn)，液晶在HOOC(CH2)10SH修飾的基底上，平行于金沉積表面，而在HO(OCH2CH2)2(CH2)10SH修飾的基底，垂直與基底表面。他們推測這是由于隨著基底修飾膜pH的增加，液晶分子與羧基的氫鍵作用受到抑制，而造成液晶排列方式的改變。

2 液晶生物傳感器在生命科學中的應用

液晶分子作為一種良好的敏感材料，是基于它對外界刺激物（如電場或磁場）的快速反應。而且，由于各向異性，有序排列的液晶會被引入的抗體分子或細胞打亂。而這種排列上的變化可通過光學信號傳達，初始狀態(tài)的任何變化與引入物的性質(zhì)和濃度有關(guān)，這正是液晶可用于生物傳感器的原理。

由1.2可知，液晶可分為熱致型液晶 （如5CB）和溶致型液晶。熱致型液晶用于生物傳感器中，其優(yōu)勢在于能與小分子（如蛋白質(zhì)）兼容，但不能在水相中進行。此外，熱致型液晶具有一定的毒性。溶致型液晶雖然無毒，且能與水兼容，但操作困難且只能用于大分子檢測，如整個細胞。

2.1 免疫分析

早在1998年，Abbott與合作者開辟了液晶用于檢測生物分子的新領(lǐng)域[13]。在隨后的報道中，Abbott小組研究了關(guān)于金-硫醇自組裝膜對液晶錨定作用[25]。研究旨在確定能否通過液晶5CB排列的擾亂程度來定量結(jié)合的IgG。5CB在24℃～35℃范圍內(nèi)表現(xiàn)出液晶特性，在液晶生物研究領(lǐng)域，被最常使用。IgG結(jié)合在自組裝膜上，兩片修飾有自組裝膜的基底玻片面對面地組成液晶盒，中間留有約10 mm的間隙。5CB加熱到液態(tài)，通過毛細管作用力被注射到液晶盒中，待冷卻到液晶相，即可用偏光顯微鏡觀察它的偏光信號。實驗證實了結(jié)合的蛋白質(zhì)與液晶偏光信號之間的聯(lián)系，為后來的液晶傳感器用于定量檢測生物分子奠定了基礎(chǔ)。

上述研究結(jié)果也間接證實了同一實驗小組2001年的報道[26]。通過摩擦BSA標記的生物素膜，產(chǎn)生納米微結(jié)構(gòu)，對5CB起定向作用。這種配向方法為BSA標記的生物素與其抗生物素IgG之間的免疫反應提供一種良好的檢測手段。低濃度的IgG對液晶均一排列產(chǎn)生輕微的擾亂，而高濃度時，擾亂程度加大，也就表明，液晶受擾亂程度與結(jié)合BSA的IgG量有關(guān)。該小組進一步研究發(fā)現(xiàn)[24]，如同基底表面形貌對于5CB的影響，IgG-抗體復合物對液晶5CB的響應取決于該復合物的結(jié)構(gòu)。然而，根據(jù)一定的結(jié)構(gòu)，對IgG-抗體復合物進行結(jié)構(gòu)修飾會限制5CB定向排列的能力。

2.2 蛋白質(zhì)分析

Luk等[27～28]精心設(shè)計了優(yōu)良的組氨酸激酶液晶傳感器。在三（乙二醇）烷基硫醇修飾的基底上固定His-tag MEK酶，捕獲抗-MEK IgG與之結(jié)合，免疫蛋白復合物修飾的基底改變液晶排列狀態(tài)，實現(xiàn)對His-tag MEK酶的檢測。在他們隨后的研究中又發(fā)現(xiàn)了一有趣的事實：5CB的光學信號與蛋白質(zhì)共價鍵合在金表面的排列狀態(tài)有關(guān)。

Guzman 2005年研究了在液晶溶液中隨機分散和有序分布的納米顆粒對其影響[29]。對于高濃度的納米粒子，各向異性的液晶5CB保持了單域取向，但對周期性吸附的納米粒子則不盡相同。這些納米級粒子大小與蛋白質(zhì)和病毒分子相當。此研究通過正交偏光狀態(tài)下的偏光圖像確定了納米顆粒對液晶疇結(jié)構(gòu)的影響。由此，也考察了液晶生物傳感器的敏感性。

傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)分析主要依靠于紫外和可見吸收光譜分析。Xue和Yang[30]報道了一種準確、可靠的液晶蛋白分析法。該方法可用于檢測濃度非常低的IgG,BSA,抗IgG的FITC和抗生物素的 FITC (5.0 μg/mL,6.0 μg/mL,0.40 μg/mL 和0.37 μg/mL)。但是這種方法只能提供一個簡單的肯定或否定的回答。

2.3 核酸分析

Kim和合作者們研究了DNA芯片上DNA雜交所引起液晶向列變化[15]。該小組證實了DNA雜交引起5CB各向異性的變化通過肉眼可測。Lai等的研究開啟了DNA無損檢測的大門[19]。他們在TEA/DMOAP修飾的基底表面，制成DNA芯片。DNA即可誘導液晶5CB發(fā)生向列變化，偏光圖像由黑暗轉(zhuǎn)為明亮，且DNA固定區(qū)和無DNA區(qū)現(xiàn)象差別顯著。更重要的是，該方法不會破壞固定上的核酸鏈，將液晶溶液清洗掉，DNA單鏈仍可與目標鏈雜交，通過熒光信號可證明。Andrew和Daniel結(jié)合了陽離子表面活性劑（OTAB），構(gòu)建了DNA液晶傳感器[16]。通過二次誘導，實現(xiàn)對DNA的低濃度檢測，檢測下限可達50 fmol，且能很好的區(qū)別一個堿基錯配的DNA。

2008年，Lockwood[31]報道了單分子磷脂在液晶-水相界面中的特殊作用。寡肽聚合膜在液晶-水相界面，有選擇的實現(xiàn)磷脂的傳遞。從液晶5CB的光學定向信號即可看出水相到液晶相的傳遞。據(jù)此推斷，通過酶動力傳遞特定磷脂，可間接測定酶活力。同小組[32]也報道了關(guān)于在5CB-水相交界面上的單分子磷脂與蛋白質(zhì)之間的相互作用。只有特定的蛋白質(zhì)才能引起5CB光學信號的變化。

2.4 溶致型液晶的運用

除了5CB，研究者們還發(fā)現(xiàn)了一種特殊的聚合物分散型液晶-一種溶致型液晶相[33]。色甘酸磷酸鈉鹽-DSCG溶于不同的多羥基水化物中，被水乳膠包裹，呈現(xiàn)表面活性劑性質(zhì)，與同濃度的熱致型液晶相比，雙折射性更強。這種聚合物液晶被用于藥物傳遞檢測中。

使用熱致型液晶時，配體和受體需要在液晶加入前結(jié)合，而溶致型液晶則可先讓配體與液晶相達到平衡，加入受體后，液晶向列變化。這樣使得實驗能在生理條件進行（如體液或細胞液中）。

Abbott小組[12]2002年運用月桂酸鉀酯/正癸醇和水的混合物制得溶致型液晶，以檢測IgG。2006年，該小組[34]在進一步研究中發(fā)現(xiàn)一種新的液晶：β-氨基酸的螺旋低聚體。這種短的β-多肽在水中能構(gòu)成溶致型液晶，這樣大大擴展了液晶生物傳感技術(shù)的應用領(lǐng)域。Woolverton的研究[35]也提出了一種簡單、有效的溶致型液晶傳感器，用于檢測微生物。病原體存在下，免疫復合物的加入打亂了DSCG的有序性。這種快速的變化有望實現(xiàn)液晶生物傳感技術(shù)的在線實時監(jiān)測。

3 液晶生物傳感器的展望

從最初化學家們的好奇發(fā)現(xiàn)，到現(xiàn)在液晶顯示器的大批量生產(chǎn)，液晶分子引領(lǐng)了現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的新潮流。同時，它對外界刺激（電場或磁場）的高靈敏性與現(xiàn)代集成電路的高速發(fā)展，給電子工業(yè)帶來一場空前的革命。

隨著近年來科學家們對液晶用于生物分析領(lǐng)域的極大關(guān)注，液晶似乎又開啟了它應用領(lǐng)域的巨大篇章。盡管液晶生物傳感器的研究還處于初級階段，但發(fā)展勢態(tài)良好。在短短一代人的時間里，液晶生物傳感器就已被用于病原體檢測、重大疾病診斷、基因組學分析等領(lǐng)域。隨著科學技術(shù)之間的相互滲透，酶聯(lián)免疫法、SPR、熒光分析等方法與液晶生物傳感技術(shù)相結(jié)合，可以發(fā)展更靈敏更快速的傳感器，且可望實現(xiàn)液晶傳感器的微型化和自動化。便攜式液晶傳感儀用于疾病診斷可使病人無需在醫(yī)院漫長的等待，在家即可自我檢測。如同對集成電路工業(yè)的推動一樣，液晶液將給基因組學的發(fā)展帶來又一次風暴。

[1]王新久.液晶光學與液晶顯示[M].北京：科學出版社，2006.1～20.

[2]Demus D.100 Years liquid crystal chemistry[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst,1988,165:45～84.

[3]Shoichi Ishihara.How far has molecular alignment of liquid crystals been elucidated[J].IEEE/OSA Journal of display Technology,2005,1(1):30.

[4]Scheidt K A,Johnston J N,Willis M C.Rubbing-Induced Molecular Reorientation on an Alignment Surface of an Aromatic Polyimide Containing Cyanobiphenyl Side Chains[J].J.Am.Chem.Soc,2001,123(12):5 678～5 776.

[5]Castellano J A.Surface anchoring of liquid crystal molecules on various substrates[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1983,94(12):33～36.

[6]Robert W F,Patel J S.Chemically induced high-tilt surfaces for liquid crystals[J].Appl.Phys.Lett.,1987,50(20):1 426～1 428.

[7]Berreman D W.Solid Surface Shape and the Alignment of an Adjacent Nematic Liquid Crystal[J].Phys.Rev.Lett.,1972,28(26):1 683～1 686.

[8]Berreman D W.Alignment of Liquid Crystal by Grooved Surfaces[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1973,23(26):215.

[9]Kim Y B,Park S Y,Choi J W,et al.Rubbed polyimide films studied by scanning force microscopy[J].Appl.Phys.Lett.,1995,66(17):2 218～2 219.

[10]Huang J Y,Li J S,Chen S H.Rubbing-Induced Molecular Alignment on a Rubbed Alkyl-Branched Polyimide Film[J].Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1995,270(8):77～84.

[11]Kim S R,Shah R R,Abbott N L.Orientations of LiquidCrystals on Mechanically Rubbed Films of Bovine Serum Albumin:A Possible Substrate for Biomolecular Assays Based on Liquid Crystals[J].Anal.Chem.,2000,72(19):4 646～4 653.

[12]Kim S R,Abbott N L.Manipulation of the Orientational Response of Liquid Crystals to Proteins Specifically Bound to Covalently Immobilized and Mechanically Sheared Films of Functionalized Bovine Serum Albumin[J].Langmuir,2002,18(13):5 269～5 276.

[13]Gupta V K,Skaife J J,Abbott N L,et al.Optical Amplification of Ligand-Receptor Binding Using Liquid Crystals[J].Science,1998,279:2 077～2 080.

[14]John A Van Nelson,Seung-Ryeol Kim,Nicholas L Abbott.Amplification of Specific Binding Events between Biological Species Using Lyotropic Liquid Crystals[J].Langmuir,2002,18(13):5 031～5 035.

[15]Hak-Rin Kim，Jae-Hoon Kima，Tae-Sun Kim，et al.Optical detection of deoxyribonucleic acid hybridization using an anchoring transition of liquid crystal alignment[J].Applied Physics Letters.,2005,87(14):143 901～143 903.

[16]Andrew D Price,Daniel K Schwartz.DNA Hybridization-Induced Reorientation of Liquid Crystal Anchoring at the Nematic Liquid Crystal/Aqueous Interface[J].J.Am.Chem.Soc.,2008,130(26):8 188～8 194.

[17]Haupt K,Mosbach K Mosbach.Molecularly Imprinted Polymers and Their Use in Biomimetic Sensors[J].Chem.Rev.,2000,100(7):2 495～2 504.

[18]Matthew L Tingey,Sean Wilyana,Edward J Snodgrass,et al.Imaging of Affinity Microcontact Printed Proteins by Using Liquid Crystals[J].Langmuir,2004,20(16):6 818～6 826.

[19]Siok Lian Lai,Shisheng Huang,Xinyan Bi,et al.Optical Imaging of Surface-Immobilized Oligonucleotide Probes on DNA Microarrays Using Liquid Crystals[J].Langmuir,2009,25(1):311～316.

[20]Deny Hartono,Wei Jie Qin,Kun-Lin Yang,et al.Imaging the disruption of phospholipid monolayer by proteincoated nanoparticles using ordering transitions of liquid crystals[J].Biomaterials,2009,30(12):843～849.

[21]Lelidis I,?edman C.Influence of substrate nature and growth conditions on the morphology of thin DMOAP films[J].Liquid Crystals,2003,30(6):643～649.

[22]Karabert M S,Osmanagic E,Musevic I.Surface anchoring of nematic liquid crystal 8OCB on a DMOAP silanated glass surface[J].Liquid Crystals,2006,33(5):581～585.

[23]Shah R R,Abbott N L.Using Liquid Crystals To Image Reactants and Products of Acid-Base Reactions on Surfaces with Micrometer Resolution[J].J.Am.Chem.Soc.,1999,121(49):11 300～11 310.

[24]Skaife J J,Abbott N L.Influence of Molecular-Level Interactions on the Orientations of Liquid Crystals Supported on Nanostructured Surfaces Presenting Specifically Bound Proteins[J].Langmuir,2001,17(18):5 595～5 604.

[25]Skaife J J,Abbott N L.Quantitative interpretation of the optical textures of liquid crystals caused by specific binding of immunoglobulins to surface-bound antigens[J].Langmuir,2000,16(7):3 529～3 536.

[26]Kim S R,Abbott N L.Rubbed Films of Functionalized Bovine Serum Albumin as Substrates for the Imaging of Protein-Receptor Interactions Using Liquid Crystals[J].Adv.Mater.,2001,13(19):1 445～1 449.

[27]Luk Y Y,Tingey M L,Dickson K A,et al.Imaging the binding ability of proteins immobilized on surfaces with different orientations by using liquid crystals[J].J.Am.Chem.Soc.,2004,126(29):9 024～9 032.

[28]Luk Y Y,Tingey M L,Hall D J,et al.Using Liquid Crystals to Amplify Protein-Receptor Interactions:Design of Surfaces with Nanometer-Scale Topography that Present Histidine-Tagged Protein Receptors[J].Langmuir,2003,19(5):1 671～1 680.

[29]Guzman O,Abbott N L,Pablo J J.Quenched Disorder in a Liquid-Crystal Biosensor:Adsorbed Nanoparticles at Confining Walls[J].J.Chem.Phys.,2005,122(18):184 711-4～184 711-10.

[30]Xue C Y,Yang K L.Dark-to-bright optical responses of liquid crystals supported on solid surfaces decorated with proteins[J].Langmuir,2008,24(2):563～567.

[31]Lockwood N A,Gupta J K,Abbott N L.Self-assembly of amphiphiles,polymers and proteins at interfaces between thermotrpic liquid crystals and aqueous phases[J].Surf.Sci.Rep.,2008,63(2):255～293.

[32]Park J S,Teren S,Tepp W H,et al.Formation of oligopeptidebased polymeric membranes at interfaces between aqueous phases and thermotropic liquid crystals[J].Chem.Mater,2006,18(26):6 147～6 151.

[33]Simon K A,Sejwal P,Gerecht R B,et al.Water-in-Water Emulsions Stabilized by Non-Amphiphilic Interactions:Polymer-Dispersed Lyotropic Liquid Crystals[J].Langmuir,2007.23(3):1 453～1 458.

[34]Pomerantz W C,Abbott N L,Gellman S H.Lyotropic Liquid Crystals from Designed Helical beta-Peptides[J].J.Am.Chem.Soc.,2006,128(27):8 730～8 731.

[35]Woolverton C J,Gustely E,Lanfang L,et al.Liquid crystal effects on bacterial viability[J].Liq.Cryst.,2005,32(4):417～423.