【摘要】：金納米結(jié)構(gòu)具有獨特的理化性質(zhì)與良好的生物相容性,近年來被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、材料以及納米生物醫(yī)學(xué)等交叉學(xué)科領(lǐng)域。金納米結(jié)構(gòu)的性質(zhì)不僅取決于其結(jié)構(gòu)的大小和形狀,而且也會受到其表面配體的影響。近年來,由于一些生物分子的自組裝特性及其結(jié)構(gòu)與功能的可調(diào)性,新型(多)功能的金-生物分子復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的合成及其應(yīng)用已經(jīng)成為當前的研究熱點,然而,針對此類合成機理的系統(tǒng)性研究卻鮮有報道。鑒于自組裝能力、催化能力及生物識別等多方面的考慮,本研究選擇具有自組裝能力的多肽分子作為生物大分子的典型代表,通過利用不同的光譜法、再結(jié)合高分辨電子顯微鏡、液相原位原子力顯微鏡、X射線衍射及光電子能譜等方法,系統(tǒng)的研究了自組裝多肽分子在金納米結(jié)構(gòu)合成中的作用機制,通過進一步實驗展示了肽-金復(fù)合納米結(jié)構(gòu)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。本論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果列舉如下:第一、通過序列設(shè)計,本論文構(gòu)建出一系列多功能自組裝多肽,并利用其作為保護劑,開發(fā)出在紫外光輻照條件下快速合成肽-金復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的方法,并闡明了多肽調(diào)控金納米結(jié)構(gòu)的形狀和大小的分子機制。第二、通過重點研究一條具有雙結(jié)構(gòu)域的自組裝多肽-GAV-FF,我們發(fā)現(xiàn):這種將不同結(jié)構(gòu)域進行直接化學(xué)交聯(lián)的方式,可發(fā)展成一種構(gòu)建多功能或者多模式自組裝多肽的方法。值得說明的是:GAV-FF不僅可執(zhí)行其還原功能,而且還保持了其兩個結(jié)構(gòu)域各自的白組裝模式,即在水溶液中的多級纖維化和在云母表面的模板輔助外延纖維生長。第三、通過并行篩選實驗,本論文成功挖掘出多條可合成藍、紅色熒光金納米團簇的多肽分子,并闡明了多肽序列及某些重要氨基酸的位置對金納米團簇結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響機制。此外,本論文也報道了某些多肽序列自身能夠自組裝形成藍色熒光納米結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象和可能機理。最后,本研究論文利用實驗證實了所合成的肽-金納米團簇在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用。如紅色熒光肽-金納米團簇不僅可開發(fā)為溫敏傳感器,還可作為重金屬Hg(II)離子探針(檢測極限可達25 nM);又由于這種復(fù)合結(jié)構(gòu)具有良好的生物相容性和靶向識別性,本論文也成功驗證了將其應(yīng)用于生物標記與成像方面的可行性。
【圖文】：

圖２邋Ｎａｌ對形成金納米結(jié)構(gòu)的影響逡逑

圖７在ＢＳＡ溶液中形成金納米團族示意圖逡逑Ｆｉ．７ｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ａｕ邋Ｎｓｉｎ邋ＢＳＡｏｌｕｔｉｏｎ逡逑
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R318.08;TB383.1

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本文編號：2674809