类釉原蛋白两亲性寡肽诱导脱矿釉质的仿生矿化研究

发布时间：2020-11-05 03:37

　　 目的：本研究欲构建釉质特异性生物矿化模板，仿生釉质矿化的过程,使脱矿釉质再矿化。 方法：釉质特异性生物矿化模板的构建：依据釉原蛋白分子在釉质形成中自组装成“纳米球”超分子结构的机理，并参照目前“多肽类生物材料”的设计特点，对釉原蛋白分子进行改性，将NH2-端疏水的脯氨酸富集区域简化为一个含18碳原子的脂肪酸链C18H35O-，保留釉原蛋白COOH-端对羟基磷灰石成核发挥重要作用的亲水性带电荷的氨基酸尾巴（-Thr-Lys-Arg-Glu-Glu-Val-Asp），构建类釉原蛋白两亲性寡肽分子，采用固相合成法合成并纯化，经质谱仪、高效液相色谱仪等鉴定。用HCl蒸汽和CaCl2溶液诱导类釉原蛋白两亲性寡肽，观察其自组装现象，并用SEM和TEM表征组装后的形态。将组装后的寡肽依次反复浸入钙、磷溶液中，SEM和TEM观察其诱导矿化的能力。最后，将类釉原蛋白两亲性寡肽组装在脱矿的釉质表面，在含氟矿化液中矿化；或直接将寡肽加入含氟矿化液中在釉质表面矿化，观察脱矿釉质再矿化情况。釉质表面的矿化物用SEM、XRD和FTIR进行表征。 结果：类釉原蛋白两亲性寡肽分子的序列为：C18H35O-Thr-Lys-Arg-Glu-Glu-Val-Asp，HPLC示多肽纯度为98.29%，MS示肽的分子量的1142.41，与理论分子量一致。H+和Ca2+可以诱导使其自组装为凝胶，SEM和TEM显示自组装的凝胶为具有β-折叠的纳米纤维结构，组装后的寡肽纳米纤维可以在矿化液中摄取钙磷离子，在纳米纤维表面矿化成核、生长，电子衍射表明，在常温下形成低结晶的磷灰石，40℃下则形成结晶良好的羟基磷灰石。这种两亲性寡肽分子能组装在脱矿釉质表面，在含氟矿化液中可以作为模板，在釉质表面诱导形成均匀致密的针形氟磷灰石晶体，并使其聚集成束状，类似釉柱的结构。 结论：本研究成功构建了一种釉质特异性生物矿化模板，它可以在脱矿的釉质表面组装为纳米纤维结构，在含氟矿化液中诱导出类釉柱结构，使釉质再矿化。本研究拟为仿生牙科修复材料的构建及牙体硬组织缺损的自愈性修复提供新的理论和实验基础。
【学位单位】：南京医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2012
【中图分类】：R78
【部分图文】：

1 类釉原蛋白两亲性寡肽分子结构式及模式图于 0.1 M HCl 和去离子水，但很容易溶于稳定。白寡肽的自组装汽中可以自组装为凝胶，具有浓度依赖性5 mg/mL 组装成的水凝胶相对柔软，但还可g/mL 的寡肽组装不完全，倒立小瓶见水凝。组装相比，Ca2+诱导寡肽组装胶凝的速度相 的寡肽溶液在 2 h 后能看到凝胶开始形成形成自支持的凝胶贴附在瓶底倒立小瓶不

南京医科大学硕士学位论文2.3 类釉原蛋白寡肽自组装表征SEM 和 TEM 显示组装的寡肽为 螺旋的纳米束状纤维，直径约 12 nm，螺距约 240 nm,长度可达几个微米，Ca2+诱导组装的纳米纤维比酸诱导组装的纳米束状纤维明显缩短（图 3，4）。

图 4 H+和 Ca2+诱导类釉原蛋白寡肽组装的 TEM. (a,b) H+诱导的寡肽自组装；(c,d) Ca2+诱导的寡肽自组装 (a)×12 000 (b)×20 000 (c)×60 000 (d)×100 000寡肽组装前后的 FTIR（图 5）显示酰胺峰的改变，表明寡肽组装为纳米束状纤维二级结构时有氢键的形成。
【参考文献】

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本文编号：2871067