基于螺旋拓扑设计合成仿生跨膜通道

发布时间：2023-05-07 23:24

　　鉴于天然离子通道强大的离子传输功能和对维持生命活动正常运行的重要意义,研究离子通道的化学结构和运作机制是十分重要的。作为天然离子通道的替代品,人工离子通道不但是天然离子通道复杂结构的简化模型,更可以借助化学结构的多样性来克服蛋白质自身的结构缺陷,在医药、能源和水资源净化等领域有着广阔的应用前景。天然离子通道复杂而又精妙的三级结构使得人工离子通道的设计充满了挑战,对于人造化合物来说,跨越漫长的疏水磷脂膜形成稳定的离子通路是极其困难的,而螺旋结构作为一种有趣的拓扑结构有希望改善这一难题。从结构上来说,螺旋拓扑具有的本征空腔可以为离子提供连贯的传输路径;从制备方法上看,类似于弹簧一样的螺旋结构是由一根主链折叠而成的,相对于直接合成分子管,这种由线性骨架折叠形成的螺旋结构在合成上的难度要小得多;此外,如同DNA双螺旋分子那样,螺旋分子在结构与功能的迭代设计上充满了可能性,可以为揭示离子传输的自然规律提供可靠的结构基础。然而基于螺旋拓扑的仿生通道目前还少有报道。本论文的主旨是在合理的分子设计以及应用多种构筑方法的基础上,模仿天然离子通道的结构,开发基于螺旋拓扑的仿生通道并研究其自身结构带来的离子...

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
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英文缩写词表
第一章 前言
    1.1 天然离子通道
        1.1.1 电压门控离子通道简介
        1.1.2 电压门控钾离子通道
        1.1.3 电压门控钙离子通道和电压门控钠离子通道
    1.2 人工合成离子通道
        1.2.1 超分子离子通道
        1.2.2 单分子离子通道
        1.2.3 其他人工离子通道
    1.3 本论文立论依据
    参考文献
第二章 螺旋超分子聚合物通道
    2.1 序言
    2.2 实验器材
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 螺旋超分子聚合物的合成与表征
        2.3.2 离子通道测试方法
    2.4 结果分析与讨论
        2.4.1 超分子聚合物螺旋结构的设计和预测
        2.4.2 螺旋超分子聚合物的结构表征
        2.4.3 螺旋超分子聚合物的组装形貌表征
        2.4.4 螺旋超分子聚合物的跨膜传输功能
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 正电荷螺旋聚合物通道
    3.1 序言
    3.2 实验器材
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
    3.3 实验方法
    3.4 结果分析与讨论
        3.4.1 螺旋聚合物的结构设计
        3.4.2 螺旋聚合物的结构表征
        3.4.3 螺旋聚合物的离子传输性质
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 动态共价螺旋寡聚物通道
    4.1 序言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 动态共价螺旋聚合物的合成
    4.3 结果分析与讨论
        4.3.1 动态共价螺旋聚合物的结构设计
        4.3.2 动态共价螺旋聚合物的结构表征
        4.3.3 动态共价螺旋聚合物的离子传输性质
    4.4 本章小结
    参考文献
结论
作者简介
博士期间发表论文
致谢



本文编号：3811532