多肽纳米软材料用于疾病标记物的检测

发布时间：2021-02-20 12:32

　　多肽是由多种氨基酸通过酰胺键相连形成的特殊生物大分子。所有的氨基酸都具有相似的结构和不同的“R”侧基。这些“R”基团的物理化学性质往往各不相同,譬如有的带有正电荷,有的带有负电荷,有的容易在水介质中电离,有的非常疏水,有的侧链体积庞大,分子振动模式多样,而最简单的侧链只是一个氢原子。这样巨大的差异性决定了多肽结构及其功能具有其它任何生物大分子,比如核酸和多糖以及磷脂,都无可比拟的多样性。因此,具有不同R基团的氨基酸通过排列组合就能产生多种功能型多肽,这些功能肽在电化学生物传感领域具有很好的应用潜力。多肽的优点是合成方法简单、易于被化学修饰、在储存过程中具有良好的稳定性,不易被降解以及易于与其他方法或技术结合。因此,近年来多肽材料在生物医学领域具有广阔的应用前景。多肽自组装作为自然界普遍存在的分子自组装现象之一,其自组装行为的研究对理解生命现象、仿生制备、构建功能材料以及解决疑难疾病等都具有十分重要的意义。通过合理调控多肽分子结构以及给予合适的外界的刺激,多肽分子可以通过多重非共价键作用自发或触发地组装形成特异形态和功能的组装体。电化学生物传感器是使用电极作为信号转换器使用生物物质作为敏... 

【文章来源】：济南大学山东省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

使用血小板驱动的肽探针的构成来评估Aβ的变性活性

济南大学硕士学位论文13评估提供一种新手段[58]。图2.2设计探针的序列2.3.2对Aβ是否固着在传感表面进行表征如图2.1所示和上文所述，本研究首先使用电化学阻抗谱（EIS）进行验证（图2.3ac）。将传感表面与血小板样品（与聚酪氨酸作为共底物混合）或仅与聚酪氨酸一起孵育。与图2.1中描述的标准传感程序进行比较。比较得到的EIS图如图2.3a所示，在没有添加血小板的情况下（曲线B）的光谱图显示几乎没有阻抗，这表明在没有血小板分泌Aβ以及没有随后的过氧化物酶样活性的情况下，聚酪氨酸在传感表面上没有被保留。相反，在使用洗涤剂经过剧烈的漂洗之后，实验组残留物阻抗（曲线A）仍然明显大于对照组，表明血小板分泌的Aβ和聚酪氨酸共底物得到共价保留。随着孵育时间的逐渐延长，停止血小板与聚酪氨酸混合物的孵育[59]。之后如果不进行剧烈冲洗，立即将其表面用于EIS测量。所得的光谱图（图2.3b）在孵育时间方面仅表现出中等程度的差异。所有记录的阻抗都表明大量血小板已经与传感表面接触。相反，如果重复相同的步骤，但是在每次EIS测量之前都进行剧烈冲洗，结果显示随着孵育时间的增加阻抗也逐渐增加（图2.3c），这表明在经过剧烈冲洗之后共价物得到了很好的保留并且随着孵育时间的延长共价物得到了很好的积累[60]。再将这些结果通过表面等离子体共振（SPR）传感图得到反映（图2.3d13），其中，相同血小板的积聚时间几乎相同，导致了几乎相同的“开关时间”曲线，而在剧烈冲洗之前逐渐延长孵育时间会使共价物得到较大的

多肽纳米软材料用于疾病标记物的检测14保留（来自d3至d1）。综上所述，这些结果都证实在血小板活性被激活之后，聚酪氨酸和血小板分泌的淀粉样蛋白Aβ得到了共价保留。图2.3（a）（c）为在各种条件下，肽探针修饰的电极上记录的电化学阻抗谱图（EIS）：（a）以100×106/mL血小板孵育，并将在空白缓冲液中的孵育作为对照；（b）与相同靶标一起孵育更长的时间，而无需进一步冲洗；（c）在与（b）相同的操作之后，进行剧烈冲洗；（d）让相同浓度的血小板在d3到d1之间流过肽探针修饰的传感表面而获得的表面等离子体共振（SPR）传感图。为了进一步巩固上述结果，将血小板（没有添加聚酪氨酸）孵育后，用5％的吐温-20轻轻冲洗肽探针表面。使用硫黄素-T（一种靶向的Aβ染料）去检验血小板分泌的传感表面捕获的Aβ是否存在[61]。尽管为了除去血小板进行的漂洗同时也除去了一些被表面捕获的Aβ，但仍可以明显地观察到硫黄素-T的电化学反应（图2.4a），且其强度随血小板浓度的增加而增加，这表明成功捕获了血小板样品中的Aβ[62]。使用等温量热法（ITC）也证实了捕获的血小板分泌出Aβ，同时还证实了表面探针和硫黄素-T与Aβ特异性结合的能力（图2.4b，分别为左和右）。按照本实验的标准程序，在最终生成的表面产物中，存在二酪氨酸的荧光（图2.4c），其荧光强度随着血小板浓度的增加而增强，证实存在共价交联的产物，这种共价交联产物是含有Aβ的酪氨酸以及聚酪氨酸，它们之间依靠二酪氨酸键连接[63]。为了进一步说明这一点，本实验又做了以下对照实验：在孵育血小板时不加入聚酪氨酸，用吐温-20温和漂洗后，可以观察到一些交叉偶联现象（图2.4d，曲线A），表明血小板被催化了，这是Aβ自催化的交叉偶联；在存在H2O2


本文编号：3042774