酶催化活性聚合反应及制备新型可降解聚合物基因载体的研究
发布时间：2023-02-08 20:31
生物医用高分子材料的制备及应用研究是高分子科学和生物学科交叉的最新研究领域。由于其可广泛应用于生物组织工程材料、药物递送与基因治疗体系等多个领域,已经成为了功能聚合物材料领域研究和开发的热点。绿色可控制备方法是实现材料实际应用的关键。其中,酶促聚合以其条件温和、选择性高、无金属催化剂的痕量残留和潜在毒性等特有的性质和优点,在制备功能材料高分子材料领域具有广阔的应用前景。然而,酶促聚合依然存在着诸多问题,如:1)酶分子在催化过程中的活力与稳定性不足;2)酶促合成产物的结构与应用范围有限;3)应用成本较高,催化剂难以回收利用等。因此,建立新型高效生物催化体系,实现生物医用高分子材料的绿色、高效可控合成及其应用,是当今生物医用高分子材料开发中至关重要的问题,对未来开展临床应用具有重大意义。基于上述酶促聚合的局限性,本论文设计构建新型生物酶催化的聚合反应体系,并将其用于制备生物医用高分子材料,同时探讨该合成材料的生物医用价值。本文主要包括四部分:(1)第一部分选择具有过氧化物酶活性的人工酶模拟物-次血红素六肽(DhHP-6)为软模板,通过仿生矿化技术构建新型生物杂合催化剂。接着,利用构造的新型...
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 酶催化聚合反应
1.1.1 脂肪酶催化聚合反应
1.1.2 酶促原子转移自由基聚合反应
1.2 固定化酶
1.2.1 固定化酶概述
1.2.2 酶-金属有机骨架复合材料合成与应用研究
1.3 酶促化学偶联聚合研究
1.3.1 酶促反应与活性/可控自由基聚合偶联
1.3.2 酶促反应与其它聚合反应偶联
1.3.3 酶促反应与其它聚合反应偶联
1.4 酶促聚合反应制备生物医用高分子材料应用研究
1.4.1 药物传输体系
1.4.2 基因递送体系
1.5 本论文立题依据
第二章 仿生矿化构建次血红素六肽-MOF组装体及催化ATRP研究
2.1 引言
2.2 实验材料
2.2.1 主要试剂
2.2.2 主要仪器
2.2.3 溶液精制
2.3 实验方法
2.3.1 仿生矿化方法构建DhHP-6@ZIF-
2.3.2 FITC-DhHP-6@ZIF-8的构建
2.3.3 DhHP-6与DhHP-6@ZIF-8的氧化还原活性研究
2.3.4 以DhHP-6@ZIF-8作为催化剂合成poly(PEGMA500)
2.3.5 DhHP-6@ZIF-8催化ATRP的重复利用能力评价
2.3.6 以PEO-Br作为大分子引发剂合成PEO-co-poly(PEGMA500)
2.3.7 模拟ATRP过程DhHP-6@ZIF-8中DhHP-6的释放
2.4 结果与讨论
2.4.1 DhHP-6@ZIF-8的合成与表征
2.4.2 ZIF-8@DhHP-6催化ATRP反应的研究
2.5 本章小结
第三章 血红素接枝MOF构建人工酶及催化ATRP反应研究
3.1 引言
3.2 实验材料
3.2.1 主要试剂
3.2.2 主要仪器
3.2.3 溶液精制
3.3 实验方法
3.3.1 水热法合成ZrMOF
3.3.2 HRP模拟酶Heme-ZrMOF的构建
3.3.3 HRP模拟酶Heme-ZrMOF的氧化还原活性研究
3.3.4 HRP模拟酶Heme-ZrMOF催化原子转移自由基聚合
3.3.5 Heme-ZrMOF催化原子转移自由基聚合动力学评估
3.4 结果与讨论
3.4.1 Heme-ZrMOF的结构与表征
3.4.2 Heme-ZrMOF氧化还原活性
3.4.3 Heme-ZrMOF催化原子转移自由基聚合
3.5 本章小结
第四章 ROMP偶联eROP“一锅法”串联反应制备聚(丁二烯-co-己内酯)嵌段聚合物研究
4.1 引言
4.2 实验材料
4.2.1 主要试剂
4.2.3 主要仪器
4.2.4 溶剂精制
4.3 实验方法
4.3.1 聚(丁二烯-co-己内酯)嵌段聚合物(LCL)的构建
4.3.2 聚(丁二烯-co-己内酯)嵌段聚合物的水解反应研究
4.3.3 “一锅法”聚合反应动力学机制研究
4.4 结果与讨论
4.4.1 聚(丁二烯-co-己内酯)嵌段聚合物结构确认
4.4.2 酯前驱体引发聚合的动力学和机制研究
4.4.3 嵌段共聚物生物相容性研究
4.5 本章小结
第五章 酶促化学偶联构建胆固醇-g-聚(胺-co-酯)基因载体的研究
5.1 引言
5.2 实验材料
5.2.1 主要试剂
5.2.2 主要仪器
5.2.3 溶液精制
5.3 实验方法
5.3.1 酶催化合成PMSC-PPDL
5.3.2 合成N-2-溴乙酰胺胆固醇(Be-chol)
5.3.3 合成Chol-g-PMSC-PPDL
5.3.4 蛋白质吸附测定
5.3.5 溶血活性测定
5.3.6 体外基因转染测定
5.3.7 载体/miR-23b纳米复合物的构建和表征
5.3.8 载体/miR-23b纳米复合物的细胞内摄取
5.3.9 抑制细胞增殖
5.3.10 细胞集落形成实验
5.3.11 诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞
5.3.12 Westernblot检测蛋白表达量
5.3.13 Caspase-3、-8和-9活性测定
5.3.14 线粒体膜电位测定
5.3.15 抑制细胞迁移和侵袭
5.4 结果与讨论
5.4.1 化学酶法构建胆固醇接枝两亲性阳离子基因载体
5.4.2 Chol-g-PMSC-PPDL介导miR-23b递送的研究
5.5 本章小结
第六章 酶促聚合偶联ATRP制备多羟基聚(胺-co-酯)嵌段共聚物基因载体的研究
6.1 引言
6.2 实验材料
6.2.1 质粒与细胞株
6.2.2 主要试剂
6.2.3 实验仪器
6.2.4 主要溶液的配制
6.3 实验方法
6.3.1 p53质粒的提取
6.3.2 PMSC-PCL-co-PGEA载体的制备及表征
6.3.4 PMSC-PCL-co-PGEA/p53基因纳米复合物的制备及表征
6.3.5 检测PMSC-PCL-co-PGEA载体对HeLa细胞的毒性
6.3.6 细胞增殖抑制实验
6.3.7 细胞凋亡实验
6.3.8 活死细胞染色实验
6.3.9 Westernblot检测蛋白表达量
6.3.10 Caspase-3、8和9活性检测
6.3.11 qPCR检测p53mRNA表达水平
6.3.14 集落形成实验
6.3.15 细胞迁移实验
6.3.16 Transwell实验
6.4 结果与讨论
6.4.1 PMSC-PCL-co-PGEA载体的表征
6.4.2 PMSC-PCL-co-PGEA/p53纳米复合物的表征
6.4.3 纳米复合物抑制细胞增殖及机制的研究
6.5 本章小结
全文总结
展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
本文编号：3738325
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 酶催化聚合反应
1.1.1 脂肪酶催化聚合反应
1.1.2 酶促原子转移自由基聚合反应
1.2 固定化酶
1.2.1 固定化酶概述
1.2.2 酶-金属有机骨架复合材料合成与应用研究
1.3 酶促化学偶联聚合研究
1.3.1 酶促反应与活性/可控自由基聚合偶联
1.3.2 酶促反应与其它聚合反应偶联
1.3.3 酶促反应与其它聚合反应偶联
1.4 酶促聚合反应制备生物医用高分子材料应用研究
1.4.1 药物传输体系
1.4.2 基因递送体系
1.5 本论文立题依据
第二章 仿生矿化构建次血红素六肽-MOF组装体及催化ATRP研究
2.1 引言
2.2 实验材料
2.2.1 主要试剂
2.2.2 主要仪器
2.2.3 溶液精制
2.3 实验方法
2.3.1 仿生矿化方法构建DhHP-6@ZIF-
2.3.2 FITC-DhHP-6@ZIF-8的构建
2.3.3 DhHP-6与DhHP-6@ZIF-8的氧化还原活性研究
2.3.4 以DhHP-6@ZIF-8作为催化剂合成poly(PEGMA500)
2.3.5 DhHP-6@ZIF-8催化ATRP的重复利用能力评价
2.3.6 以PEO-Br作为大分子引发剂合成PEO-co-poly(PEGMA500)
2.3.7 模拟ATRP过程DhHP-6@ZIF-8中DhHP-6的释放
2.4 结果与讨论
2.4.1 DhHP-6@ZIF-8的合成与表征
2.4.2 ZIF-8@DhHP-6催化ATRP反应的研究
2.5 本章小结
第三章 血红素接枝MOF构建人工酶及催化ATRP反应研究
3.1 引言
3.2 实验材料
3.2.1 主要试剂
3.2.2 主要仪器
3.2.3 溶液精制
3.3 实验方法
3.3.1 水热法合成ZrMOF
3.3.2 HRP模拟酶Heme-ZrMOF的构建
3.3.3 HRP模拟酶Heme-ZrMOF的氧化还原活性研究
3.3.4 HRP模拟酶Heme-ZrMOF催化原子转移自由基聚合
3.3.5 Heme-ZrMOF催化原子转移自由基聚合动力学评估
3.4 结果与讨论
3.4.1 Heme-ZrMOF的结构与表征
3.4.2 Heme-ZrMOF氧化还原活性
3.4.3 Heme-ZrMOF催化原子转移自由基聚合
3.5 本章小结
第四章 ROMP偶联eROP“一锅法”串联反应制备聚(丁二烯-co-己内酯)嵌段聚合物研究
4.1 引言
4.2 实验材料
4.2.1 主要试剂
4.2.3 主要仪器
4.2.4 溶剂精制
4.3 实验方法
4.3.1 聚(丁二烯-co-己内酯)嵌段聚合物(LCL)的构建
4.3.2 聚(丁二烯-co-己内酯)嵌段聚合物的水解反应研究
4.3.3 “一锅法”聚合反应动力学机制研究
4.4 结果与讨论
4.4.1 聚(丁二烯-co-己内酯)嵌段聚合物结构确认
4.4.2 酯前驱体引发聚合的动力学和机制研究
4.4.3 嵌段共聚物生物相容性研究
4.5 本章小结
第五章 酶促化学偶联构建胆固醇-g-聚(胺-co-酯)基因载体的研究
5.1 引言
5.2 实验材料
5.2.1 主要试剂
5.2.2 主要仪器
5.2.3 溶液精制
5.3 实验方法
5.3.1 酶催化合成PMSC-PPDL
5.3.2 合成N-2-溴乙酰胺胆固醇(Be-chol)
5.3.3 合成Chol-g-PMSC-PPDL
5.3.4 蛋白质吸附测定
5.3.5 溶血活性测定
5.3.6 体外基因转染测定
5.3.7 载体/miR-23b纳米复合物的构建和表征
5.3.8 载体/miR-23b纳米复合物的细胞内摄取
5.3.9 抑制细胞增殖
5.3.10 细胞集落形成实验
5.3.11 诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞
5.3.12 Westernblot检测蛋白表达量
5.3.13 Caspase-3、-8和-9活性测定
5.3.14 线粒体膜电位测定
5.3.15 抑制细胞迁移和侵袭
5.4 结果与讨论
5.4.1 化学酶法构建胆固醇接枝两亲性阳离子基因载体
5.4.2 Chol-g-PMSC-PPDL介导miR-23b递送的研究
5.5 本章小结
第六章 酶促聚合偶联ATRP制备多羟基聚(胺-co-酯)嵌段共聚物基因载体的研究
6.1 引言
6.2 实验材料
6.2.1 质粒与细胞株
6.2.2 主要试剂
6.2.3 实验仪器
6.2.4 主要溶液的配制
6.3 实验方法
6.3.1 p53质粒的提取
6.3.2 PMSC-PCL-co-PGEA载体的制备及表征
6.3.4 PMSC-PCL-co-PGEA/p53基因纳米复合物的制备及表征
6.3.5 检测PMSC-PCL-co-PGEA载体对HeLa细胞的毒性
6.3.6 细胞增殖抑制实验
6.3.7 细胞凋亡实验
6.3.8 活死细胞染色实验
6.3.9 Westernblot检测蛋白表达量
6.3.10 Caspase-3、8和9活性检测
6.3.11 qPCR检测p53mRNA表达水平
6.3.14 集落形成实验
6.3.15 细胞迁移实验
6.3.16 Transwell实验
6.4 结果与讨论
6.4.1 PMSC-PCL-co-PGEA载体的表征
6.4.2 PMSC-PCL-co-PGEA/p53纳米复合物的表征
6.4.3 纳米复合物抑制细胞增殖及机制的研究
6.5 本章小结
全文总结
展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
本文编号：3738325
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3738325.html
教材专著
