淀粉样多肽hIAPP20-29自组装体为模板构建金属光热抗菌材料
发布时间：2020-07-14 21:12
【摘要】：淀粉样蛋白是一类以β-sheet结构为主的不溶于人体环境的纤维蛋白。研究认为其与很多退行性疾病息息相关。然而,淀粉样蛋白不仅在疾病发病机理中发挥作用,也参与非疾病病理性事件,而且在信号传导,通信和记忆存储中也具有关键作用。它们对在正常生理水平维持生命基本活动起到至关重要的作用。例如荷尔蒙蛋白,curli蛋白,溶菌酶等在生物环境内发挥着不可替代的作用。淀粉样蛋白具备良好的生物相容性,免疫原性和发炎潜力较低的特性,在大多数生物学条件下,几乎不受环境的影响,并且通过化学修饰可以实现其特定的功能。因此,研究淀粉样蛋白为模板实现淀粉样蛋白功能化应用具有非常好的发展前景。人胰岛淀粉样蛋白20-29(hIAPP20-29)被认为是全序列中最关键的片段,也是最具成纤维能力的一段。因此,本文采用hIAPP20-29自组装聚集体为模板,研究其与细胞膜相互作用方式,并进一步合成了以hIAPP20-29自组装聚集体为模板的金属纳米纤维材料应用于光热杀菌。我们发现hIAPP20-29自组装聚集体能够穿插进入细胞膜层结构且不破坏其完整性,不释放其内容物。利用简单的还原法合成的纳米光热材料具备良好的光热转换能力。多肽自组装聚集体提供模板使金属纳米材料有序排布并吸附于细菌表面,最大程度地利用光热致使细菌死亡。具体研究内容如下:(1)分别利用中性,带正电,带负电的磷脂囊泡与hIAPP20-29不同自组装聚集体模拟多肽在体内与细胞膜的相互作用,联合使用石英晶体微天平(QCM),原子力显微镜(AFM),红外光谱(FI),动态光散射(DLS),荧光分光光度计(FL)等多项技术,从不同角度对多肽与磷脂膜的相互作用方式与机理进行研究和探索,并以此建立一整套蛋白与细胞膜相互作用研究的平台技术。实验发现,hIAPP20-29不仅可以与细胞膜相互作用,其作用的方式并非传统意义上的破坏膜层结构释放其内容物,而是聚集体穿插进入膜层结构,保持膜基本完整性,与膜具有较好的结合性质。(2)基于研究发现hIAPP20-29聚集体能够穿插进细胞膜膜层结构,本文以hIAPP20-29聚集体为模板,用Brust-Schiffrin法(硼氢化钠还原法)合成具有光热效果的金纳米纤维材料。对比无模板的金纳米材料,紫外分光光度计与透射电镜形貌表征显示淀粉样蛋白模板的材料性能良好,形貌可控;近红外光照射下光热效果优异;选择革兰氏阴性菌的代表大肠杆菌作为杀菌研究对象,结果显示有模板的金纳米纤维材料能够有效粘附于细菌表面,光热杀菌率达到百分百。(3)进一步用还原法合成hIAPP20-29聚集体为模板的银纳米纤维光热剂。通过近红外光热测试证明了所合成的银纳米纤维材料具备优越的光热转换性能,与细菌相互作用测试证明了所合成的银纳米纤维材料无光照时即可以与细菌进行紧密结合,以上研究可以大幅提高材料的光热治疗和光热杀菌效率。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB34
【图文】：
单独使用药物存在一些不可避免的问题，例如过早的被体内相关酶降解，排斥等等。将药物与淀粉样蛋白结合帮助解决这些问题，一直是该领域研点。实验证明胰岛素的淀粉样原纤维具有能容纳分子碘的大空隙空间。碘以溶解在空间内并且最终被释放。因此，基于胰岛素的淀粉样蛋白原纤维设计基于蛋白质的药物递送介质提供了一个良好的模型[11]。此外，如果药能够自组装成为淀粉样蛋白结构，则有可能成为稳定的药物储存库，从而物缓释。例如促性腺激素释放激素（GnRH）类似物被认为有可能自组装粉样蛋白作为稳定的药物贮存库，从淀粉样蛋白偶联物中控制释放活性药释放作用的持续时间取决于 GnRH 类似物淀粉样蛋白缓慢释放活性肽的能图 1.2 中描绘了一种基于淀粉样蛋白的通用药物递送模型[7,13]。淀粉样单物混合后进一步自组装形成的纤维聚合物将药物成功截留在其内部，随后药物接受靶分子 T 附近完成与靶标的功能结合。
江 苏 大 学 硕 士 学 位 论 文样蛋白作为模板固定活性酶体与淀粉样蛋白结合从而实现淀粉样蛋白功能化被证明是各种生物活性分子，例如荧光基团，抗体，酶等等。淀粉物分子结合，从而产生具有多功能性的杂合分子，进一步粉样纤维，合成固定活性酶的淀粉样蛋白。
图 1.4 检测病原体鼠疫耶尔森氏菌的示意图[14]Figure 1.4 Schematic diagram of detection of pathogenic Yersinia pestis为模板的金属纳米材料功能研究简介粉样蛋白为模板的贵金属纳米材料由于其容易制造，结构多样电化学性质以及多种功能应用而受到了广泛关注。例如，用不的金纳米颗粒对 4-硝基酚还原表现出优异的的催化活性[15,16]。LFRYLPSD）肽作为模板在水中制备了多功能杂合金纳米蛋白电子应用领域具有巨大的潜力。在含有 Hg2 +或 As3 +离子的情GAPPMPPF）肽封端的金纳米颗粒显示出从红色变为蓝色，可As3 +离子的选择性探针[17]。多肽的两亲性及其易于被修饰，通过缀合一些有机分子对肽进
本文编号：2755489
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB34
【图文】：
单独使用药物存在一些不可避免的问题，例如过早的被体内相关酶降解，排斥等等。将药物与淀粉样蛋白结合帮助解决这些问题，一直是该领域研点。实验证明胰岛素的淀粉样原纤维具有能容纳分子碘的大空隙空间。碘以溶解在空间内并且最终被释放。因此，基于胰岛素的淀粉样蛋白原纤维设计基于蛋白质的药物递送介质提供了一个良好的模型[11]。此外，如果药能够自组装成为淀粉样蛋白结构，则有可能成为稳定的药物储存库，从而物缓释。例如促性腺激素释放激素（GnRH）类似物被认为有可能自组装粉样蛋白作为稳定的药物贮存库，从淀粉样蛋白偶联物中控制释放活性药释放作用的持续时间取决于 GnRH 类似物淀粉样蛋白缓慢释放活性肽的能图 1.2 中描绘了一种基于淀粉样蛋白的通用药物递送模型[7,13]。淀粉样单物混合后进一步自组装形成的纤维聚合物将药物成功截留在其内部，随后药物接受靶分子 T 附近完成与靶标的功能结合。
江 苏 大 学 硕 士 学 位 论 文样蛋白作为模板固定活性酶体与淀粉样蛋白结合从而实现淀粉样蛋白功能化被证明是各种生物活性分子，例如荧光基团，抗体，酶等等。淀粉物分子结合，从而产生具有多功能性的杂合分子，进一步粉样纤维，合成固定活性酶的淀粉样蛋白。
图 1.4 检测病原体鼠疫耶尔森氏菌的示意图[14]Figure 1.4 Schematic diagram of detection of pathogenic Yersinia pestis为模板的金属纳米材料功能研究简介粉样蛋白为模板的贵金属纳米材料由于其容易制造，结构多样电化学性质以及多种功能应用而受到了广泛关注。例如，用不的金纳米颗粒对 4-硝基酚还原表现出优异的的催化活性[15,16]。LFRYLPSD）肽作为模板在水中制备了多功能杂合金纳米蛋白电子应用领域具有巨大的潜力。在含有 Hg2 +或 As3 +离子的情GAPPMPPF）肽封端的金纳米颗粒显示出从红色变为蓝色，可As3 +离子的选择性探针[17]。多肽的两亲性及其易于被修饰，通过缀合一些有机分子对肽进
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 王凯;杨光;龙华;李玉华;戴能利;陆培祥;;金纳米颗粒的有序制备及其光学特性[J];物理学报;2008年06期
相关硕士学位论文 前1条
1 张守浩;混合价态钨基纳米材料的制备及在光热疗法方面的应用[D];哈尔滨工业大学;2014年
本文编号：2755489
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