發(fā)布時(shí)間：2017-04-13 08:12

  本文關(guān)鍵詞：熒光探針?lè)ㄑ芯磕z原蛋白體外自組裝行為及膠原纖維熱穩(wěn)定性，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著天然膠原在生物醫(yī)學(xué)組織工程中應(yīng)用范圍的不斷拓展,膠原蛋白已成為生物醫(yī)學(xué)材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向。與此同時(shí),全球范圍內(nèi)頻繁爆發(fā)的瘋牛病、口蹄疫等人畜共患疾病的蔓延,導(dǎo)致哺乳動(dòng)物來(lái)源的膠原存在的生物安全性問(wèn)題愈加明顯,而魚(yú)源膠原具有來(lái)源廣、價(jià)格低、生物安全性好的優(yōu)勢(shì),因此利用魚(yú)源膠原替代哺乳動(dòng)物來(lái)源的膠原以滿足生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域的應(yīng)用需求已成為必然趨勢(shì)。目前,針對(duì)魚(yú)源膠原的研究尚不系統(tǒng)和深入,特別是對(duì)于魚(yú)源膠原分子行為學(xué)及其纖維化產(chǎn)物性能的信息尚未完全掌握,這在很大程度上影響了魚(yú)源膠原產(chǎn)品的進(jìn)-步開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。本研究嘗試運(yùn)用特異性熒光探針跟蹤膠原蛋白的體外自組裝行為并展開(kāi)膠原纖維熱穩(wěn)定性能的系統(tǒng)研究工作,為魚(yú)源膠原蛋白在功能生物材料中的應(yīng)用和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)。以烏鱧魚(yú)酶溶性膠原蛋白(PSC)為主要研究對(duì)象,通過(guò)引入熒光探針硫磺素-T和芘,利用組裝過(guò)程中膠原分子結(jié)構(gòu)和溶劑微環(huán)境的改變所引起的探針熒光光譜特征性變化,追蹤膠原的成纖維行為,并與傳統(tǒng)的濁度實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,硫磺素-T不影響膠原的自組裝行為,并能通過(guò)與膠原纖維的特異性結(jié)合導(dǎo)致熒光強(qiáng)度的變化。對(duì)比濁度實(shí)驗(yàn)和熒光強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),在膠原組裝進(jìn)程中,硫磺素-T熒光強(qiáng)度變化曲線與濁度實(shí)驗(yàn)變化曲線趨勢(shì)基本一致,證實(shí)熒光探針?lè)椒ǹ梢杂行У淖粉櫮z原體外組裝過(guò)程中的細(xì)微變化。同時(shí),在熒光曲線中,膠原微纖維形成時(shí)間較濁度實(shí)驗(yàn)提前,而組裝平衡時(shí)間卻滯后,說(shuō)明熒光探針硫磺素-T能更靈敏的對(duì)膠原組裝過(guò)程中的細(xì)微變化進(jìn)行表征；在膠原溶液體系中,添加疏水性熒光探針芘后,其特征熒光光譜也會(huì)隨膠原組裝進(jìn)程的變化而發(fā)生改變,但熒光光譜變化曲線與濁度曲線并不一致,因?yàn)槠錈晒夤庾V的變化主要受膠原纖維形成后溶劑體系極性變化的影響,表現(xiàn)為在組裝初期,熒光特征比值短暫上升,但隨著組裝進(jìn)程的延長(zhǎng),其熒光特征比值逐漸下降。與濁度實(shí)驗(yàn)方法和硫磺素-T熒光法相比,熒光探針芘對(duì)于膠原組裝后期纖維的聚集狀態(tài)有較好的監(jiān)測(cè)效果。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步利用熒光探針硫磺素-T對(duì)膠原纖維的熱解離行為進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明,組裝膠原纖維在受熱后可出現(xiàn)纖維的解離現(xiàn)象,但其解離溫度低于膠原的熱變性溫度,解離速度隨溫度的增加而提升。利用CD法測(cè)定烏鱧魚(yú)、牛蛙和豬皮膠原的起始熱變性溫度分別為46℃、47℃、51℃,而熒光法測(cè)定其膠原纖維的熱解離溫度分別為39℃、37℃、42℃。SEM、TEM和DSC等分析結(jié)果表明,當(dāng)膠原纖維在高于纖維解離溫度而低于膠原變性溫度條件下進(jìn)行熱處理時(shí),膠原纖維可發(fā)生解離行為但仍保持完整的三螺旋分子結(jié)構(gòu)。在上述研究的基礎(chǔ)上,利用熒光探針硫磺素-T進(jìn)一步研究了不同組裝條件下膠原纖維熱穩(wěn)定性能的變化情況。通過(guò)改變組裝條件研究不同膠原纖維的熱解離行為,并對(duì)不同種類的膠原進(jìn)行活化能量化比較分析。研究結(jié)果表明：在不同組裝溫度(20℃、25℃、30℃)和不同組裝時(shí)間(30min、1h、8h、12h、24h)的條件下,烏鱧魚(yú)膠原纖維的熱解離溫度均為39℃,說(shuō)明盡管存在組裝條件和組裝速度的差異,但組裝膠原纖維產(chǎn)物的解離溫度是一致的,說(shuō)明維系膠原纖維形成和穩(wěn)定的物理、或化學(xué)鍵合的種類沒(méi)有發(fā)生改變；膠原纖維熱解離活化能測(cè)定結(jié)果表明,隨著組裝時(shí)間的延長(zhǎng),魚(yú)源膠原纖維熱解離的活化能依次增大,組裝12h的解離活化能明顯大于組裝1h的解離活化能,但組裝12h和組裝24h的解離活化能幾乎不變,說(shuō)明延長(zhǎng)組裝時(shí)間,膠原纖維中膠原單分子間結(jié)合得越緊密；對(duì)于不同物種膠原纖維的解離活化能的測(cè)定,結(jié)果表明,它們之間亦存在明顯差異,大小依次為：豬皮牛蛙烏鱧魚(yú)。
【關(guān)鍵詞】：膠原蛋白 烏鱧魚(yú) 硫磺素-T 芘 體外自組裝 纖維熱解離 纖維熱穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：武漢輕工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R318.08
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 膠原蛋白簡(jiǎn)介12-14
• 1.1.1 膠原蛋白的分類及其分布12
• 1.1.2 膠原蛋白的結(jié)構(gòu)12-13
• 1.1.3 膠原蛋白的生物學(xué)功能13-14
• 1.2 魚(yú)源膠原蛋白的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 膠原蛋白的體外自組裝行為15
• 1.4 熒光探針技術(shù)在膠原蛋白領(lǐng)域中的應(yīng)用15-16
• 1.5 立題依據(jù)16-17
• 1.6 研究?jī)?nèi)容17-19
• 1.6.1 研究思路17-18
• 1.6.2 主要研究?jī)?nèi)容18
• 1.6.3 創(chuàng)新點(diǎn)18-19
• 第二章 利用熒光探針硫磺素-T與芘研究魚(yú)源膠原蛋白自組裝進(jìn)程19-29
• 2.1 材料與方法19-20
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料19
• 2.1.2 試劑與儀器19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法20-22
• 2.2.1 膠原內(nèi)源性熒光分析20
• 2.2.2 硫磺素-T的熒光光譜學(xué)及熱穩(wěn)定性分析20-21
• 2.2.3 硫磺素-T監(jiān)測(cè)膠原自組裝行為進(jìn)程21
• 2.2.4 芘的熒光光譜學(xué)分析21
• 2.2.5 利用芘監(jiān)測(cè)膠原自組裝過(guò)程中體系微環(huán)境的極性變化21-22
• 2.3 結(jié)果與討論22-27
• 2.3.1 膠原內(nèi)源性熒光分析22
• 2.3.2 硫磺素-T的熒光光譜學(xué)及熱穩(wěn)定性分析22-24
• 2.3.3 硫磺素-T監(jiān)測(cè)膠原自組裝行為進(jìn)程分析24-25
• 2.3.4 芘的熒光光譜分析25-26
• 2.3.5 利用芘監(jiān)測(cè)膠原自組裝過(guò)程中體系微環(huán)境的極性變化26-27
• 2.4 小結(jié)27-29
• 第三章 利用熒光探針硫磺素-T研究膠原纖維熱解離行為29-41
• 3.1 材料與方法29-30
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料29
• 3.1.2 試劑與儀器29-30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法30-33
• 3.2.1 圓二色譜法測(cè)定不同種類膠原的熱變性溫度30
• 3.2.2 利用熒光探針技術(shù)觀察魚(yú)源膠原纖維的熱解離現(xiàn)象30-31
• 3.2.3 利用熒光探針測(cè)定魚(yú)源膠原纖維的熱解離溫度31
• 3.2.4 掃描電鏡與纖維粒徑分析31-32
• 3.2.5 透射電鏡分析32
• 3.2.6 纖維殘留率的測(cè)定32
• 3.2.7 DSC分析32-33
• 3.2.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)處理33
• 3.3 結(jié)果與討論33-39
• 3.3.1 圓二色譜法對(duì)不同種類膠原熱變性溫度的分析33-34
• 3.3.2 利用熒光探針技術(shù)觀察魚(yú)源膠原纖維熱解離現(xiàn)象的分析34-35
• 3.3.3 利用熒光探針測(cè)定魚(yú)源膠原纖維熱解離溫度的分析35-36
• 3.3.4 掃描電鏡與纖維粒徑分析36-37
• 3.3.5 透射電鏡分析37-38
• 3.3.6 纖維殘留率的分析38-39
• 3.3.7 DSC分析39
• 3.4 小結(jié)39-41
• 第四章 利用熒光探針硫磺素-T開(kāi)展組裝膠原纖維熱解離的定量分析341-51
• 4.1 材料與方法41-42
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料41
• 4.1.2 試劑與儀器41-42
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法42-43
• 4.2.1 不同種類膠原的纖維熱解離溫度的確定42
• 4.2.2 組裝溫度對(duì)魚(yú)源膠原纖維熱解離溫度的影響42
• 4.2.3 組裝時(shí)間對(duì)魚(yú)源膠原纖維熱解離溫度的影響42-43
• 4.2.4 不同組裝時(shí)間對(duì)魚(yú)源膠原纖維熱解離活化能的影響43
• 4.2.5 不同物種膠原纖維熱解離活化能的比較43
• 4.3 結(jié)果與討論43-49
• 4.3.1 不同種類膠原纖維的熱解離溫度的分析43-44
• 4.3.2 組裝溫度對(duì)魚(yú)源膠原纖維熱解離溫度的影響分析44-45
• 4.3.3 組裝時(shí)間對(duì)魚(yú)源膠原纖維熱解離溫度的影響分析45-46
• 4.3.4 不同組裝時(shí)間對(duì)魚(yú)源膠原纖維熱解離活化能的影響分析46-48
• 4.3.5 不同物種膠原纖維熱解離活化能的比較分析48-49
• 4.4 小結(jié)49-51
• 第五章 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-58
• 致謝58-59
• 附錄A59-60
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果60

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：熒光探針?lè)ㄑ芯磕z原蛋白體外自組裝行為及膠原纖維熱穩(wěn)定性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：303178