多肽调控羟基磷灰石矿化及其在牙本质过敏治疗中的应用

发布时间：2020-11-21 07:35

　　 生物矿化是在有机基质蛋白和功能性蛋白共同协调下完成的复杂调控过程。在人体骨牙硬组织的天然矿化过程中，有很多功能性蛋白参与其中，对矿物的形貌，大小，排列都起到重要的调控作用。本文主要根据这些功能性蛋白的作用域，设计特定序列的人工多肽，模拟功能蛋白的作用以及调控羟基磷灰石的矿化，并应用于牙本质的仿生修复，特别是牙本质过敏的治疗。 首先，基于牙本质基质矿化过程中的一种重要的非胶原蛋白—牙本质磷酸蛋白，设计并制备了序列为（CDSSDSSDSSG）的人工短肽DSS9。该多肽由三组重复序列（DSS）构成，DSS为牙本质磷酸蛋白重复率很高的一个氨基酸片段，对羟基磷灰石具有很好的亲和力。利用该多肽的半胱氨酸的巯基（—HS）可以与Au形成稳定化合键的特性，从而在Au（111）基底上形成自组装DSS9多肽分子层（DSS9-SAM）。进而对比研究了自组装DSS9多肽分子层和其他三种应用硫醇分子不同官能团表面（COOH-SAM，NH2-SAM，OH-SAM）在1.5倍仿生体液和37℃恒温下，调控磷酸钙，特别是羟基磷灰石矿化的能力。结果显示，由于DSS9多肽强烈的负电性和较小的面分布密度，DSS9-SAM的表面上更有利于羟基磷灰石的形核和生长，且生成羟基磷灰石有（300）晶面择优取向。 基于体外矿化结果，本研究又设计了多肽E8DS（EEEEEEEEDSpESpSpEEDR），并应用该多肽和纳米羟基磷灰石，通过封堵牙本质小管的方法治疗牙本质过敏。E8DS多肽由骨涎蛋白（BSP）和牙本质基质蛋白（DMP1）中的两段基序组成，与羟基磷灰石以及牙本质的胶原蛋白都具有很强的亲和力。结果显示，接枝了E8DS多肽的牙本质表面，在去离子水持续冲洗4周后，仍然有将近一半的ED8S多肽停留在牙本质表面上。用E8DS多肽预处理，然后涂抹纳米羟基磷灰石的方法能够很好的封堵牙本质小管，且能有效的抵抗15min磷酸缓冲溶液（PBS）浸泡试验的腐蚀。结果证明：E8DS多肽可以通过与牙本质基质蛋白和羟基磷灰石亲和反应，提高羟基磷灰石与牙本质胶原的结合强度，封堵效果持久性和耐腐蚀性，具有潜在的临床应用价值。
【学位单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2012
【中图分类】：R781.2
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 生物矿化
    1.2 有机基质诱导形核生长
    1.3 单分子层调控矿化
    1.4 多肽调控矿化的研究
    1.5 牙本质敏感的治疗
第2章 自组装多肽 DSS9 分子层调控磷酸钙的矿化
    2.1 实验方法
        2.1.1 多肽合成
        2.1.2 单分子层（SAM）的制备
        2.1.3 水接触角表征
        2.1.4 XPS 表征
        2.1.5 SBF 仿生体液的配置
        2.1.6 体外仿生矿化
        2.1.7 XRD 与 SEM 分析
    2.2 结果
        2.2.1 接触角测量
        2.2.2 XPS 表征
        2.2.3 XRD 和 SEM 结果
    2.3 讨论
第3章 E8DS 多肽用于牙本质过敏的治疗
    3.1 材料和方法
        3.1.1 多肽的制备和合成
        3.1.2 牙本质样品的制备
        3.1.3 纳米羟基磷灰石的制备
        3.1.4 E8DS 多肽在牙本质基质上的停留和渗透实验
        3.1.5 牙本质小管的封堵实验
    3.2 结果
        3.2.1 E8DS 多肽在牙本质基质上的停留和渗透实验
        3.2.2 牙本质小管堵塞实验
    3.3 讨论
第4章 结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

【共引文献】

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本文编号：2892739