近红外响应型纳米金棒-酶体系介导的光热效应与应用
发布时间：2022-10-11 11:17
酶是一类具有催化活性的生物大分子,其化学本质为蛋白质或RNA,对底物具有高度特异性和高度催化活性。酶的活力容易受到多种因素的影响,如温度、pH值、抑制剂等,因此限制了其在工业和医学等领域的应用。按照酶的最适温度,可将其分为嗜冷酶、嗜温酶和嗜热酶。其中,嗜温酶虽然稳定性较差,不易保存,使用范围受到限制,但是来源广泛,易于获得;嗜热酶具有较高的催化能力和热稳定性。研究人员通过对酶分子进行突变和修饰来提高酶的催化性能。纳米材料作为一种新兴材料受到广泛的关注和研究,大量的研究中已经利用纳米材料迥异于宏观物质的特性改善酶的催化活力。纳米材料最为引人注目的一个特点是光热效应。光热效应是指光热材料受特定波长的光照射后,光子能量不直接改变材料内部电子状态而是使材料晶格振动加剧,最终导致温度上升的电学特性。目前已知具有光热效应的纳米材料主要可分为四类:贵金属纳米材料,如纳米金、纳米银等;碳类纳米材料,如石墨烯等;过渡金属硫族化合物纳米材料,如CuS等;有机染料纳米材料,如吲哚菁绿等。利用纳米材料的光热效应调节酶活并使酶的应用领域得到拓展已成为一个新的研究热点。此外,基于纳米材料光热效应的光热治疗目前已经...
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
中英文缩略词对照表
第一章 前言
1.1 引言
1.2 光热效应
1.2.1 光热效应的机理
1.2.2 光热材料的种类
1.2.3 光热效应在生物医学中的应用
1.3 纳米金粒子
1.3.1 纳米金粒子的性质
1.3.2 纳米金粒子的制备与形貌
1.3.3 纳米金粒子的应用
1.4 纳米材料介导的酶活调控的研究进展
1.5 细菌杀伤的研究进展
1.5.1 细菌与细菌性疾病
1.5.2 治疗药物
1.5.3 细菌耐药性机制
1.5.4 群体效应
1.6 阿尔茨海默症研究进展
1.6.1 阿尔茨海默症简介
1.6.2 Aβ产生和代谢
1.6.3 Aβ的构造和聚集
1.6.4 Aβ的神经毒性
1.6.5 以Aβ为靶标的治疗
1.7 立题依据及研究思路
第二章 近红外响应型纳米金棒-酶体系的构建和表征
2.1 引言
2.2 仪器和实验材料
2.2.1 仪器
2.2.2 实验材料和试剂
2.3 实验方法
2.3.1 GNRs的制备
2.3.2 近红外响应的纳米金棒-酶体系的构建
2.3.3 利用透射电子显微镜(TEM)观察GNRs形貌
2.3.4 Zeta电位的测定
2.3.5 紫外-可见光光谱(UV-vis)表征
2.3.6 傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征
2.3.7 光热效应的检测
2.4 结果与讨论
2.4.1 GNRs的形貌观察
2.4.2 GNRs-酶体系的Zeta电势测定
2.4.3 GNRs-酶体系的偶联表征
2.4.4 GNRs-酶体系光热效应的研究
2.5 本章小结
第三章 EGCs实时调控催化及其在Aldol反应中的应用
3.1 引言
3.2 仪器和实验材料
3.2.1 仪器
3.2.2 实验材料和试剂
3.3 实验方法
3.3.1 酯酶活性测定
3.3.2 热稳定性测定
3.3.3 Aldol反应的催化
3.3.4 高效液相色谱检测
3.3.5 EGCs的可重复使用性检测
3.3.6 EGCs的长时稳定性检测
3.4 结果与讨论
3.4.1 对于EGCs催化性能的研究
3.4.2 EGCs的热稳定性、长时稳定性及可重复利用率
3.4.3 EGCs作为远程调控催化剂催化Aldol反应
3.5 本章小结
第四章 PGs作为光热杀菌剂清除生物被膜与外毒素
4.1 引言
4.2 仪器和实验材料
4.2.1 仪器
4.2.2 实验材料和试剂
4.3 实验方法
4.3.1 细菌培养
4.3.2 细菌存活率和生长曲线测定
4.3.3 利用扫描电子显微镜(SEM)观察细菌形貌
4.3.4 生物被膜的培养
4.3.5 生物被膜的破坏与抑制
4.3.6 细菌外毒素的降解与抑制
4.3.7 细菌DNA的测定
4.3.8 细菌蛋白质的测定
4.4 结果与讨论
4.4.1 PGs作为光热杀菌剂杀伤细菌并抑制细菌生长
4.4.2 PGs清除固有生物被膜并抑制其形成
4.4.3 PGs降解外毒素并抑制其分泌
4.4.4 PGs破坏细菌DNA和胞内蛋白
4.5 本章小结
第五章 近红外响应的GAS用于阿尔茨海默病的诊断和靶向光热治疗
5.1 引言
5.2 仪器和实验材料
5.2.1 仪器
5.2.2 实验材料和试剂
5.3 实验方法
5.3.1 Aβ样品准备
5.3.2 生物探针检测
5.3.3 ThT荧光检测
5.3.4 透射电子显微镜形貌分析
5.3.5 MTT法检测细胞毒性
5.3.6 过氧化物酶活性检测实验
5.3.7 Western blot实验
5.3.8 线虫的培养
5.3.9 线虫瘫痪率检测
5.4 结果与讨论
5.4.1 GAS的性质检测
5.4.2 GAS作为生物探针检测Aβ纤维化进程
5.4.3 GAS的抗Aβ功能研究
5.4.4 GAS减弱heme-Aβ复合物的过氧化物酶活性
5.4.5 GAS缓解Aβ介导的细胞毒性
5.4.6 GAS延缓转基因线虫的死亡
5.5 本章小结
第六章 工作总结
参考文献
作者简介和攻读博士学位期间发表及待发表的学术成果
致谢
本文编号：3690477
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
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中文摘要
abstract
中英文缩略词对照表
第一章 前言
1.1 引言
1.2 光热效应
1.2.1 光热效应的机理
1.2.2 光热材料的种类
1.2.3 光热效应在生物医学中的应用
1.3 纳米金粒子
1.3.1 纳米金粒子的性质
1.3.2 纳米金粒子的制备与形貌
1.3.3 纳米金粒子的应用
1.4 纳米材料介导的酶活调控的研究进展
1.5 细菌杀伤的研究进展
1.5.1 细菌与细菌性疾病
1.5.2 治疗药物
1.5.3 细菌耐药性机制
1.5.4 群体效应
1.6 阿尔茨海默症研究进展
1.6.1 阿尔茨海默症简介
1.6.2 Aβ产生和代谢
1.6.3 Aβ的构造和聚集
1.6.4 Aβ的神经毒性
1.6.5 以Aβ为靶标的治疗
1.7 立题依据及研究思路
第二章 近红外响应型纳米金棒-酶体系的构建和表征
2.1 引言
2.2 仪器和实验材料
2.2.1 仪器
2.2.2 实验材料和试剂
2.3 实验方法
2.3.1 GNRs的制备
2.3.2 近红外响应的纳米金棒-酶体系的构建
2.3.3 利用透射电子显微镜(TEM)观察GNRs形貌
2.3.4 Zeta电位的测定
2.3.5 紫外-可见光光谱(UV-vis)表征
2.3.6 傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征
2.3.7 光热效应的检测
2.4 结果与讨论
2.4.1 GNRs的形貌观察
2.4.2 GNRs-酶体系的Zeta电势测定
2.4.3 GNRs-酶体系的偶联表征
2.4.4 GNRs-酶体系光热效应的研究
2.5 本章小结
第三章 EGCs实时调控催化及其在Aldol反应中的应用
3.1 引言
3.2 仪器和实验材料
3.2.1 仪器
3.2.2 实验材料和试剂
3.3 实验方法
3.3.1 酯酶活性测定
3.3.2 热稳定性测定
3.3.3 Aldol反应的催化
3.3.4 高效液相色谱检测
3.3.5 EGCs的可重复使用性检测
3.3.6 EGCs的长时稳定性检测
3.4 结果与讨论
3.4.1 对于EGCs催化性能的研究
3.4.2 EGCs的热稳定性、长时稳定性及可重复利用率
3.4.3 EGCs作为远程调控催化剂催化Aldol反应
3.5 本章小结
第四章 PGs作为光热杀菌剂清除生物被膜与外毒素
4.1 引言
4.2 仪器和实验材料
4.2.1 仪器
4.2.2 实验材料和试剂
4.3 实验方法
4.3.1 细菌培养
4.3.2 细菌存活率和生长曲线测定
4.3.3 利用扫描电子显微镜(SEM)观察细菌形貌
4.3.4 生物被膜的培养
4.3.5 生物被膜的破坏与抑制
4.3.6 细菌外毒素的降解与抑制
4.3.7 细菌DNA的测定
4.3.8 细菌蛋白质的测定
4.4 结果与讨论
4.4.1 PGs作为光热杀菌剂杀伤细菌并抑制细菌生长
4.4.2 PGs清除固有生物被膜并抑制其形成
4.4.3 PGs降解外毒素并抑制其分泌
4.4.4 PGs破坏细菌DNA和胞内蛋白
4.5 本章小结
第五章 近红外响应的GAS用于阿尔茨海默病的诊断和靶向光热治疗
5.1 引言
5.2 仪器和实验材料
5.2.1 仪器
5.2.2 实验材料和试剂
5.3 实验方法
5.3.1 Aβ样品准备
5.3.2 生物探针检测
5.3.3 ThT荧光检测
5.3.4 透射电子显微镜形貌分析
5.3.5 MTT法检测细胞毒性
5.3.6 过氧化物酶活性检测实验
5.3.7 Western blot实验
5.3.8 线虫的培养
5.3.9 线虫瘫痪率检测
5.4 结果与讨论
5.4.1 GAS的性质检测
5.4.2 GAS作为生物探针检测Aβ纤维化进程
5.4.3 GAS的抗Aβ功能研究
5.4.4 GAS减弱heme-Aβ复合物的过氧化物酶活性
5.4.5 GAS缓解Aβ介导的细胞毒性
5.4.6 GAS延缓转基因线虫的死亡
5.5 本章小结
第六章 工作总结
参考文献
作者简介和攻读博士学位期间发表及待发表的学术成果
致谢
本文编号：3690477
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