纳米材料与重要生物分子的相互作用机理及生物效应研究

发布时间：2020-05-15 02:29

【摘要】：目的:自从1985年Kroto等科学家成功制备纳米富勒烯C_(60)以来,纳米材料已经广泛应用于各行各业。然而,进入环境中的纳米材料最终能够通过皮肤接触、食物摄取、呼吸吸入等方式进入人体,从而威胁人们的健康。此外,在纳米材料生物医学应用中,纳米材料对机体的影响也不可忽略。进入人体的各种纳米材料能够与体内的各种组分结合,并通过各种形式产生相互作用,最终对生物组分甚至生命体产生影响(即纳米毒性)。众所周知,生命体中最重要且最基本的组成是蛋白质、核酸和膜。因此探究纳米材料和这些生物分子的相互作用能够从根本上发现纳米材料的毒性及机制,从而推广到对细胞、组织及生命体等各个层次的影响。同时从分子甚至原子层面理解这种极小分子间的相互作用是十分重要的。方法:因此,我们利用分子动力学模拟,探究一些新型碳纳米材料及其衍生物、过渡金属硫化物,在纳米尺寸和纳秒时间尺度下,与三种生物分子的相互作用,并刻画出相互作用热力学、动力学过程,所涉及的相互作用力/能(包括疏水、范德华、静电等作用能),界面效应,以及相互作用后生物分子的二级、三级结构和功能的变化。结果:最终,我们发现了不同的材料对于生物分子能够产生不同的效应,例如解折叠、解旋、抑制相关的功能等等。由于生物分子的多样性(蛋白质具有不同的二级、三级结构、核酸具有不同的螺旋结构、细胞膜具有不同的脂质组分),纳米材料-生物分子作用过程和结果也具有差异性。此外,纳米材料的组成、结构、尺寸、形态等因素都能够影响其生物毒性。结论:这些信息在指导我们纳米材料的安全使用、设计纳米材料以及预测和控制纳米材料的结合性质方面有着重要作用。
【图文】：

图 1.1.1. 各个维度的纳米材料的生物医学应用8。1.1.1 碳纳米材料用于肿瘤的诊疗由于其超高的比表面积，二维的碳纳米材料能够作为一个理想的药物转运平台。其中，氧化石墨烯是最典型的例子，其表面的氧化基团增加了石墨烯本身的

图 1.2.1.过渡金属二硫化物的生物医学应用70。1.2.1 过渡金属二硫化物纳米材料用于肿瘤的诊疗在 2013 年，Chou 等人首次提出利用 MoS2进行光热治疗。他们证明了，在近红外光照的条件下，，化学剥离 MoS2纳米片能够吸收光照产生热量，最终杀伤肿瘤
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R318.08

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王策;;有机纳米材料成为研究焦点[J];国际学术动态;2003年02期

2 ;国际标准化组织发布纳米材料分类新标准[J];中国粉体工业;2010年05期

3 孙镇镇;;我国纳米材料发展问题与前景展望[J];中国粉体工业;2016年05期

4 ;法国对纳米材料实施申报制度[J];中国粉体工业;2013年02期

5 郭建民;;纳米材料在化工生产中的应用[J];常州轻工职业技术学院学报;2005年03期

6 闫宏芹;;浅述纳米材料的生产现状及其在化工生产中的应用[J];中国粉体工业;2008年05期

7 李彦菊;高飞;;纳米材料研究进展[J];甘肃石油和化工;2011年04期

8 ;我国正式实施七项纳米材料国家标准[J];中国粉体工业;2008年02期

9 ;新型二维纳米材料可能带来电子工业革命[J];中国粉体工业;2013年01期

10 夏思博;;影响纳米材料毒性的关键因素分析[J];科技经济导刊;2017年32期

相关会议论文 前10条

1 张立德;;纳米材料和产业面临的新转折和新挑战[A];中国稀土产业发展工程科技论坛专家报告集[C];2005年

2 李钟号;;离子液体调控纳米材料的合成及其电催化性能研究[A];中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第二分会：功能微纳米材料[C];2017年

3 常丽君;;未来纳米材料设计:进化与计算的结合[A];《科学与现代化》2015年第1期（总第062期）[C];2015年

4 谭志强;刘景富;阴永光;江桂斌;;中空纤维流场流分离技术在典型纳米材料环境行为研究中的应用[A];中国化学会第十一届全国生物医药色谱及相关技术学术交流会（食品与环境分析分会）论文摘要集[C];2016年

5 王伟智;卢雅静;徐雅飞;刘倩;汪欣欣;;花状结构硫化镉纳米材料:液相制备与光催化性能[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十二分会：能源纳米材料物理化学[C];2016年

6 黄义;史艳梅;张z龇

本文编号：2664327