本文關(guān)鍵詞：基于β-淀粉樣肽的阿爾茨海默癥的檢測與抑制劑研究

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【摘要】：阿爾茨海默癥是一種原發(fā)性神經(jīng)退行性疾病,它已成為危及人類健康的最常見的疾病之一。研究發(fā)現(xiàn),p淀粉樣肽(簡稱Ap肽)在腦部的過度表達、聚集和沉淀被認(rèn)為是阿爾茨海默癥發(fā)病的重要原因之一。雖然現(xiàn)階段阿爾茨海默癥確切的發(fā)病機制還不是很清楚,但是臨床實驗表明能夠抑制AB肽聚集并降低AB肽誘導(dǎo)的細胞毒性的物質(zhì)是緩解阿爾茨海默癥非常有前景的備選藥物。因此,研究Aβ肽的聚集機制,并開發(fā)新的高效的Ap肽聚集抑制劑具有重要意義。本論文以Aβ肽為主要研究對象,對鋅離子誘導(dǎo)的納摩水平Aβ肽在固液界面的寡聚機制進行了研究,并開發(fā)了兩種高效低毒的具有潛在應(yīng)用價值的Aβ肽聚集抑制劑。此外,還制備了基于分形金納米材料和酶放大效應(yīng)的電化學(xué)免疫傳感器,用于阿爾茨海默癥標(biāo)志物載脂蛋白E4(簡稱APOE4)的高靈敏檢測。本論文主要研究內(nèi)容包括以下四個部分：(1)Zn2+對低濃度Aβ肽在HOPG表面寡聚行為的影響用原子力顯微鏡(AFM)技術(shù)直觀地探究了Zn2+對不同Aβ肽片段在高溫裂解石墨(HOPG)表面從單體到寡聚體的聚集行為的影響。研究發(fā)現(xiàn),Zn2+促進Aβ1-42、Aβ1-16在HOPG表面的寡聚,但對Aβ2-7的寡聚影響不大,這是因為Zn2+能與Ap肽片段上的谷氨酸、天冬氨酸、組氨酸等相互作用,而在Aβ2-7上能與Zn2+的結(jié)合位點較少,不利于Aβ2-7鏈的進一步聚集。此外,我們發(fā)現(xiàn)Zn2+誘導(dǎo)Aβ肽的寡聚是一個由納米片側(cè)向堆疊形成納米帶的過程,該過程有一定的方向性,而且水平方向的堆疊速度要遠大于垂直方向。(2)基于石墨烯量子點(GQDs)的Aβ肽聚集抑制劑研究合成了尺寸在8～15 nm的GQDs,并探究了GQDs對Aβ肽聚集的影響。研究發(fā)現(xiàn),GQDs對Ap肽的聚集具有顯著的抑制作用,抑制效率達到40%。細胞毒性實驗表明GQDs本身毒性很小,細胞存活率達90%以上；同時還具有降低Aβ肽誘導(dǎo)的細胞毒性的作用,加入GQDs后,細胞存活率從約40%上升到近80%。相對于其他的碳材料抑制劑而言,GQDs具有毒性小、尺寸小能穿過血腦屏障等優(yōu)勢,具有潛在的臨床應(yīng)用價值。(3)GQDs與高牛磺酸的共價結(jié)合對Aβ聚集的協(xié)同抑制效應(yīng)在課題2的基礎(chǔ)上,通過將高�；撬岷虶QDs通過共價鍵連接,制備了新的高效、低毒的Aβ肽聚集抑制劑GQD-T。GQD-T對Aβ1-42的抑制效率相對于單獨的GQDs和高�；撬岫蕴岣吡私�15%;在降低Aβ肽誘導(dǎo)的細胞毒性方面提高了近10%。兩種抑制劑共價結(jié)合后的協(xié)同抑制效應(yīng)為新的抑制劑研發(fā)提供了新的思路,具有潛在的應(yīng)用價值。(4)阿爾茨海默癥標(biāo)志物APOE4的高靈敏檢測APOE4是一種潛在的阿爾茨海默癥標(biāo)志物,與正常人相比,含有APOE4的人患阿爾茨海默癥機率高3-10倍。將分形金納米結(jié)構(gòu)的信號放大效應(yīng)與酶放大效應(yīng)相結(jié)合,通過二者的協(xié)同作用,構(gòu)建了高靈敏度、高特異性、寬線性范圍的APOE4電化學(xué)免疫傳感器,檢測限達到0.3 ng/mL,線性范圍1ng/mL～10μg/mL。本研究有助于阿爾茨海默癥的預(yù)防與早期診斷的相關(guān)研究。
【關(guān)鍵詞】：阿爾茨海默癥 AFM 鋅離子 Aβ肽抑制劑 電化學(xué)生物傳感器
【學(xué)位授予單位】：北京科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R749.16;O657.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-14
• 1 引言14-16
• 2 文獻綜述16-44
• 2.1 阿爾茨海默癥概述16-17
• 2.2 β淀粉樣肽研究現(xiàn)狀17-37
• 2.2.1 β淀粉樣肽簡介17-19
• 2.2.2 β淀粉樣肽的自組裝行為19-23
• 2.2.3 金屬離子誘導(dǎo)的β淀粉樣肽的組裝23-28
• 2.2.4 其他小分子誘導(dǎo)的β淀粉樣肽的組裝28-31
• 2.2.5 β淀粉樣肽抑制劑31-37
• 2.3 基于APOE4的阿爾茨海默癥的檢測37-41
• 2.3.1 阿爾茨海默癥的臨床檢測37
• 2.3.2 APOE4與阿爾茨海默癥37-39
• 2.3.3 電化學(xué)免疫傳感器39
• 2.3.4 載脂蛋白E4的檢測39-41
• 2.4 本論文主要研究內(nèi)容41-44
• 3 鋅離子對低濃度Aβ肽在HOPG表面寡聚行為的影響44-58
• 3.1 緒論44-45
• 3.2 實驗部分45-54
• 3.2.1 材料與試劑45
• 3.2.2 儀器45
• 3.2.3 AFM樣品的制備45-46
• 3.2.4 鋅離子對Aβ1-42在HOPG上的寡聚的影響46-51
• 3.2.5 EDTA對鋅離子誘導(dǎo)的Aβ肽寡聚的影響51-53
• 3.2.6 Aβ1-42寡聚體的細胞毒性53-54
• 3.3 結(jié)果分析54-57
• 3.4 結(jié)論57-58
• 4 基于石墨烯量子點的Aβ肽聚集抑制劑的研究58-68
• 4.1 緒論58-59
• 4.2 實驗部分59-66
• 4.2.1 材料和試劑59
• 4.2.2 儀器59-60
• 4.2.3 石墨烯量子點的合成與表征60
• 4.2.4 GQDs對Aβ1-42聚集的影響60-64
• 4.2.5 石墨烯量子點對Aβ1-42聚集體毒性的影響64-66
• 4.3 結(jié)論66-68
• 5 GQDs和高�；撬釋β1-42肽聚集的協(xié)同抑制效應(yīng)68-76
• 5.1 緒論68-69
• 5.2 實驗部分69-75
• 5.2.1 材料和試劑69
• 5.2.2 儀器69-70
• 5.2.3 GQD-T的合成與表征70-72
• 5.2.4 GQD-T對Aβ1-42肽聚集的影響72-73
• 5.2.5 GQD-T降低Aβ1-42誘導(dǎo)的細胞毒性73-75
• 5.3 結(jié)論75-76
• 6 基于APOE4的阿爾茨海默癥的高靈敏檢測76-86
• 6.1 緒論76-77
• 6.2 實驗部分77-82
• 6.2.1 材料與試劑77-78
• 6.2.2 儀器78
• 6.2.3 分形金電極的制備78
• 6.2.4 分型金納米結(jié)構(gòu)的表征78-81
• 6.2.5 傳感界面的構(gòu)建81-82
• 6.3 檢測性能分析82-84
• 6.4 特異性分析84-85
• 6.5 結(jié)論85-86
• 7 結(jié)論86-88
• 參考文獻88-110
• 作者簡歷及在學(xué)研究成果110-114
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集114

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本文編號：602045