【摘要】：超氧陰離子(O2·-),作為一種特殊的活性氧,參與生物體內(nèi)許多重要的生理生化反應(yīng)。因此,O2·-的定量檢測(cè)對(duì)于研究其致病機(jī)理以及預(yù)防其誘發(fā)的疾病具有十分重要的意義。目前已經(jīng)研究出多種檢測(cè)O2·-的方法,并應(yīng)用于生物和化學(xué)體系。盡管如此,實(shí)現(xiàn)這些需求仍然存在著巨大的挑戰(zhàn),特別是對(duì)活細(xì)胞釋放的O2·-的原位定量檢測(cè)。因?yàn)榧?xì)胞釋放的O2·-濃度很低、壽命很短,且生物體內(nèi)存在各種干擾小分子�；谙惹把芯康幕A(chǔ)上,成功合成了表面氧缺陷MnTiO3納米材料仿生酶。通過(guò)直接將Mn、Ti、O三種元素結(jié)合,可以改善錳氧化物的導(dǎo)電性,表面導(dǎo)電性差的氧原子大量缺失,進(jìn)一步提高了材料的導(dǎo)電性。此外,表面氧缺陷將大量活性中心Mn暴露出來(lái)加強(qiáng)了材料的催化活性�；诖�,表面氧缺陷MnTiO3納米仿生酶對(duì)O2·-的檢測(cè)靈敏度高達(dá)126.48μAμM-1 cm-2,線性檢測(cè)范圍寬達(dá)5.75-24955 nM,檢測(cè)限低至1.54 nM。其性能遠(yuǎn)高于表面無(wú)氧缺陷的MnTiO3納米材料。Mn3(PO4)2作為另一種O2·-仿生酶,不僅對(duì)O2·-具有極好的催化活性,也具有良好的生物相容性。然而,與其金屬氧化物類(lèi)似,Mn3(PO4)2的導(dǎo)電性較差,通過(guò)與其他導(dǎo)電材料的結(jié)合可以改善其導(dǎo)電性。本文首次通過(guò)協(xié)同復(fù)合具有豐富活性位點(diǎn)的二維Mn3(PO4)2納米片和具有高電導(dǎo)率和豐富表面官能團(tuán)的MXene(Ti3C2Tx)納米片,設(shè)計(jì)并組裝了一種具有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的仿生酶。Mn3(P04)2納米片和MXene納米片的異質(zhì)結(jié)具有很強(qiáng)的界面相互作用,這有效地改善了材料的電子轉(zhuǎn)移能力和對(duì)O2·-的催化檢測(cè)活性。因此,Mn3(PO4)2/MXene仿生酶對(duì)02·-的檢測(cè)靈敏度高達(dá)64.93 μA μM-1 cm-2,線性檢測(cè)范圍寬達(dá)5.75-25930 nM,檢測(cè)限低至1.63 nM。其性能遠(yuǎn)高于單個(gè)組件和物理混合物,以及最近報(bào)道的基于Mn3(PO4)2的傳感平臺(tái)。二維結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的界面相互作用也使該復(fù)合材料具有良好的柔韌性,在100多次彎折后仍能保持完整。Mn3(PO4)2和Mxene具有獨(dú)特的理化性質(zhì)和良好的生物相容性,使得Mn3(P04)2/MXene復(fù)合材料能夠通過(guò)實(shí)時(shí)定量檢測(cè)細(xì)胞釋放的O2·-對(duì)活細(xì)胞進(jìn)行監(jiān)測(cè)和對(duì)藥物療效進(jìn)行評(píng)價(jià)。
【圖文】：

蘇州科技大學(xué)碩士論文 第一章 緒論是相反的，從而限制了三線態(tài)氧與大多數(shù)有機(jī)分子的反應(yīng)[19, 20]。不過(guò)基態(tài)氧卻可以通過(guò)能量轉(zhuǎn)移或電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)轉(zhuǎn)化成反應(yīng)活性更強(qiáng)的 ROS 形式。前者導(dǎo)致單線態(tài)氧的形成，而后者導(dǎo)致超氧陰離子（O2 ）、過(guò)氧化氫（H2O2）和羥基自由基（HO ）的還原生成[21]，如圖 1-1 所示。在正常的生理狀態(tài)下，，這些分子被不同的抗氧化成分清除，從而維持著 ROS 的濃度處于一個(gè)正常狀態(tài)[22]。但是，ROS 的產(chǎn)生和清除之間的平衡可能受到許多不利環(huán)境因素的干擾。受到這些干擾，細(xì)胞內(nèi)的 ROS 濃度會(huì)迅速升高[23-26]。此外為了應(yīng)對(duì)某些環(huán)境的變化，生物體會(huì)通過(guò)活化各種氧化酶和過(guò)氧化物酶產(chǎn)生 ROS。因此，對(duì)生物體產(chǎn)生有害影響的條件可能是生物有關(guān)的，如其他生物體施加的；也可能是非生物的，如物理或化學(xué)環(huán)境過(guò)量或不足導(dǎo)致的。雖然生物體對(duì)各種不利環(huán)境因素的響應(yīng)可能有一些共性，但由生物或非生物因素引起的 ROS 濃度升高通常歸因于不同的機(jī)制。

蘇州科技大學(xué)碩士論文 第一章 緒論檢測(cè)該傳感器也表現(xiàn)出高靈敏度和好的選擇性。對(duì)比于上述的其他方法，電化學(xué)傳感不僅具有電子順磁共振法高靈敏度、高特異性、直接檢測(cè)活性氧的優(yōu)點(diǎn)，還具有另外三種方法成本低、操作簡(jiǎn)單，檢測(cè)快速的優(yōu)點(diǎn)。此外，電化學(xué)傳感還可以原位、實(shí)時(shí)、連續(xù)地檢測(cè)活性氧濃度的變化。因此電化學(xué)傳感成為了許多科研人員研究活性氧相關(guān)疾病的病變機(jī)理的首選方法。本文也是采取電化學(xué)傳感的方法檢測(cè) O2 。1.3 本文的選題依據(jù)及研究思路
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1;TQ137.12;TP212

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李培峰，方允中;活性氧對(duì)蛋白質(zhì)的損傷作用[J];生命的化學(xué)(中國(guó)生物化學(xué)會(huì)通訊);1994年06期

本文編號(hào)：2703239