本文關(guān)鍵詞：復(fù)合含糖聚合物的制備及其與蛋白質(zhì)和癌細(xì)胞的相互作用

  更多相關(guān)文章： 含糖聚合物 材料表面 復(fù)合含糖聚合物材料 生物應(yīng)用

【摘要】：近年來,隨著人們對含糖聚合物的認(rèn)識和研究,含糖聚合物受到了越來越廣泛的研究。糖與蛋白質(zhì)的特異性分子識別在許多生命活動中都起到非常重要的作用,例如受精,宿主與病原間作用,細(xì)胞間信息交流,免疫反應(yīng)和癌癥轉(zhuǎn)移等。但單個配體與蛋白質(zhì)或受體間的作用力是有限的,通常以糖鏈的方式來達(dá)到有效的特異性識別。另一方面,自然界中的糖鏈往往包含多種不同的糖分子,并且糖分子之間排列方式對其功能有較大的影響,為了更好的研究糖鏈與蛋白及其他生物分子的作用,我們尋求便利高效的合成手段,制備側(cè)鏈上掛有(不同)配體的含糖聚合物,從而增強(qiáng)與蛋白質(zhì)的作用力。同時利用這種異質(zhì)性的識別來進(jìn)行親和性和選擇性的調(diào)節(jié)。含糖聚合物的特異性識別能力賦予其很好的生物應(yīng)用前景,因此在前述工作的基礎(chǔ)上,我們探索了在材料表面進(jìn)行含糖聚合物的快速合成及癌細(xì)胞抓取等應(yīng)用研究。研究內(nèi)容主要從下面三個方面展開:(1)通過烏吉反應(yīng)和點(diǎn)擊化學(xué)的方法模塊化制備異質(zhì)糖含糖聚合物為了更好的模擬自然中糖與蛋白質(zhì)間相互作用,我們提出了一種通過結(jié)合烏吉反應(yīng)和點(diǎn)擊化學(xué)的方法制備側(cè)鏈含不同糖基元的模塊化異質(zhì)糖含糖聚合物的方法并以此為模型來研究糖與蛋白質(zhì)間的相互作用。為了證實(shí)該含糖聚合物的結(jié)構(gòu),我們以mPEG-COOH為模型進(jìn)行了上述的實(shí)驗(yàn)。核磁共振測試,凝膠滲透色譜測試和基質(zhì)輔助激光解析電離大分子飛行時間質(zhì)譜實(shí)驗(yàn)證實(shí)了我們的設(shè)計(jì)。最終得到的異質(zhì)糖含糖聚合物(PM-GM)和均質(zhì)糖含糖聚合物(PM-GG和PM-MM)都可以在水溶液中通過自組裝形成納米顆粒,透射電鏡和動態(tài)光散射的結(jié)果表明其粒徑的均一穩(wěn)定性。蛋白質(zhì)濁度實(shí)驗(yàn),耗散型石英晶體微天平實(shí)驗(yàn)和細(xì)菌粘附實(shí)驗(yàn)很好的說明,與均質(zhì)糖含糖聚合物相比,通過該方法制備的異質(zhì)糖含糖聚合物對其相應(yīng)的蛋白質(zhì)/凝集素有著更強(qiáng)的親和力。(2)水相條件下通過單電子轉(zhuǎn)移-活性自由基聚合的方法快速制備復(fù)合含糖聚合物表面我們首次通過單電子轉(zhuǎn)移-活性自由基聚合的方法在水相環(huán)境下進(jìn)行了硅表面修飾聚(N-異丙基丙烯酰胺-共聚-N-丙烯酰氨基葡萄糖)聚合物刷的工作。該聚合可快速發(fā)生,并且表現(xiàn)出較好的可控性,研究中可通過改變丙烯酰氨基葡萄糖(AGA)的含量來制備不同糖含量的共聚表面。同時,我們研究了AGA含量不同的情況下表面浸潤性和溫敏性的變化。我們用該方法制備的聚(N-異丙基丙烯酰胺-共聚-N-丙烯酰氨基葡萄糖)修飾的硅表面在不同溫度下進(jìn)行了非特異性蛋白質(zhì)的排斥實(shí)驗(yàn)和特異性蛋白質(zhì)的吸附實(shí)驗(yàn)。(3)通過單電子轉(zhuǎn)移-活性自由基聚合和點(diǎn)擊化學(xué)的方法制備可用于捕獲癌細(xì)胞的復(fù)合含糖聚合物材料循環(huán)腫瘤細(xì)胞存在于病人的血液中,其含量非常低,因此發(fā)現(xiàn)一種更加高效,經(jīng)濟(jì)和特異性的捕獲癌細(xì)胞的方法是非常重要的并且一直以來都是一個難題。基于上述難題,我們首次在硅納米線表面接枝了含糖聚合物-聚丙烯酰氨基葡萄糖(PAGA)和核酸適配體(aptamers),這兩種物質(zhì)分別通過表面引發(fā)單電子轉(zhuǎn)移活性自由基聚合和點(diǎn)擊化學(xué)的方法接枝在表面。為了驗(yàn)證聚合物在表面的接枝可控性,我們選取了2-溴代異丁酸羥乙醇酯(HEBiB)為犧牲引發(fā)劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),對不同反應(yīng)時間下得到的聚合物進(jìn)行了表征。在血漿環(huán)境下,我們發(fā)現(xiàn)PAGA修飾的表面可在一定程度下捕獲少量的癌細(xì)胞。同時,在PAGA存在的情況下,通過引入少量的aptamers后,該表面可以捕獲大量癌細(xì)胞。而作為對照實(shí)驗(yàn),所有的表面對Baf3細(xì)胞的捕獲均較少。
【關(guān)鍵詞】：含糖聚合物 材料表面 復(fù)合含糖聚合物材料 生物應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O631
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-38
• 1.1 含糖聚合物簡介12-13
• 1.2 平面型含糖聚合物刷的合成13-23
• 1.2.1 “Grafting-to”方法14-19
• 1.2.2 “Grafting-from”方法19-23
• 1.3 含糖聚合物刷的生物應(yīng)用23-27
• 1.3.1 對蛋白質(zhì)的識別作用23-25
• 1.3.2 對細(xì)菌的識別作用25
• 1.3.3 對細(xì)胞的識別作用25-26
• 1.3.4 對病毒的識別作用26-27
• 1.4 課題的提出27-28
• 1.4.1 研究目的27
• 1.4.2 課題主要研究內(nèi)容27-28
• 1.5 參考文獻(xiàn)28-38
• 第二章 通過烏吉反應(yīng)和點(diǎn)擊化學(xué)的方法制備異質(zhì)糖含糖聚合物38-61
• 2.1 引言38-39
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分39-47
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑39-41
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器41-42
• 2.2.3 疊氮化葡萄糖的合成42-43
• 2.2.4 疊氮化甘露糖的合成43
• 2.2.5 炔丙基異氰基酰胺的合成43
• 2.2.6 通過烏吉反應(yīng)和點(diǎn)擊化學(xué)的方法制備側(cè)鏈含特定結(jié)構(gòu)的異質(zhì)糖糖聚合物43-46
• 2.2.7 聚合物性質(zhì)表征46-47
• 2.3 結(jié)果與討論47-55
• 2.3.1 通過烏吉反應(yīng)和點(diǎn)擊化學(xué)的方法制備側(cè)鏈含相對模塊化結(jié)構(gòu)的異質(zhì)糖含糖聚合物47-50
• 2.3.2 兩親性含糖聚合物在水溶液中的自組裝行為的研究50-52
• 2.3.3 濁度實(shí)驗(yàn)52-53
• 2.3.4 耗散型石英晶體微天平監(jiān)控（QCM-D）53-54
• 2.3.5 細(xì)菌粘附實(shí)驗(yàn)54-55
• 2.4 本章小結(jié)55
• 2.5 參考文獻(xiàn)55-61
• 第三章 水相條件下通過單電子轉(zhuǎn)移-活性自由基聚合的方法快速制備復(fù)合含糖聚合物表面61-83
• 3.1 引言61-62
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分62-71
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑62-64
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器64
• 3.2.3 N-丙烯酰氨基葡萄糖(AGA)的合成64-65
• 3.2.4 水溶性引發(fā)劑mPEG-Br的合成65
• 3.2.5 Poly(NIPAAm-co-AGA)無規(guī)共聚物刷改性硅片表面制備復(fù)合含糖聚合物材料65-67
• 3.2.6 材料表面性質(zhì)和聚合物性質(zhì)表征67-69
• 3.2.7 同位素標(biāo)記蛋白質(zhì)吸附的測試69-71
• 3.3 結(jié)果與討論71-77
• 3.3.1 水相體系下表面引發(fā)SET-LRP制備poly(NIPAAm-co-AGA)復(fù)合含糖聚合物硅材料71-73
• 3.3.2 AGA含量在表面浸潤性方面的影響73-75
• 3.3.3 不用蛋白質(zhì)的吸附實(shí)驗(yàn)75-77
• 3.4 本章小結(jié)77
• 3.5 參考文獻(xiàn)77-83
• 第四章 通過單電子轉(zhuǎn)移-活性自由基聚合和點(diǎn)擊化學(xué)的方法制備可用于捕獲癌細(xì)胞的復(fù)合含糖聚合物材料83-106
• 4.1 引言83-84
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分84-91
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料與試劑84-86
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器86-87
• 4.2.3 N-丙烯酰氨基葡萄糖(AGA)的合成87
• 4.2.4 通過SET-LRP和click chemistry的方法制備硅納米線復(fù)合含糖聚合物材料87-89
• 4.2.5 材料表面性質(zhì)和聚合物性質(zhì)表征89-90
• 4.2.6 基于硅納米線復(fù)合含糖聚合物材料的細(xì)胞培養(yǎng)和捕獲實(shí)驗(yàn)90-91
• 4.3 結(jié)果與討論91-99
• 4.3.1 水相體系下表面引發(fā)SET-LRP聚合91-92
• 4.3.2 硅納米線的制備及表征92-96
• 4.3.3 硅納米線復(fù)合含糖聚合物材料表面的細(xì)胞捕獲實(shí)驗(yàn)96-99
• 4.4 本章小結(jié)99-100
• 4.5 參考文獻(xiàn)100-106
• 第五章 全文總結(jié)106-108
• 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文108-109
• 致謝109-111

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