光谱法研究纳米粒子与牛血清白蛋白的相互作用

发布时间：2020-10-29 21:39

　　 最近几十年来,纳米粒子与牛血清白蛋白(BSA)之间结合作用的研究已成为生命,生物和物理学科技术领域研究的热门课题。其中无机氧化物纳米粒子(纳米二氧化硅)及金属纳米粒子(纳米银)常作为药物载体用于生物体内,其是否存在潜在的风险值得进行深入研究。通过光谱法对上述两种纳米粒子与牛血清白蛋白的结合作用进行研究,可以对牛血清白蛋白与纳米粒子的作用机理深层次的了解,为新纳米药物、生物传感,药物传递,成像,以及新型功能材料的发展提供理论指导。本课题首先研究纳米粒子表面电荷密度随纳米粒径尺寸的变化关系,选取最佳粒径尺寸条件。通过紫外可见吸收光谱、稳态荧光光谱和时间分辨荧光光谱方法探究两种不同纳米粒子与牛血清白蛋白之间的结合作用,主要内容如下:(1)研究了带负电荷的纳米二氧化硅表面电荷密度随粒径尺寸的变化关系。将实验测量得到的Zeta电位值代入两种模型(泊松-玻尔兹曼模型和表面络合模型)得到相应的表面电荷密度。结果表明随着纳米粒子尺寸大小的增加,Zeta电位的绝对值呈上升趋势后趋于稳定。当纳米粒径尺寸逐渐增加,表面电荷密度的绝对值呈减小趋势后趋于稳定,当粒径大于30 nm时,表面电荷密度几乎与尺寸无关。因此选取大于30 nm的不受表面电荷密度影响的(粒径大小为60 nm、250 nm及500 nm)纳米二氧化硅最佳。(2)研究了3种不同粒径带负电荷的纳米二氧化硅与芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸)和牛血清白蛋白相互作用的稳态荧光光谱。研究表明纳米二氧化硅对色氨酸及酪氨酸的微环境略微有影响,随着粒径尺寸增加,影响呈先增加后减少的趋势。对于苯丙氨酸来说,纳米二氧化硅对其荧光强度影响不大。牛血清白蛋白溶液加入纳米二氧化硅后会产生吸收度增色效应和荧光猝灭,随着纳米粒子粒径尺寸的增加,作用强度呈先增大后减小的趋势。(3)研究了1种粒径大小(约为20 nm)带正电荷的纳米银与色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸及牛血清白蛋白相互作用的稳态荧光光谱和时间分辨荧光光谱。探究了温度对纳米银与牛血清白蛋白相互作用的荧光寿命影响。研究表明当加入纳米银粒子后,牛血清白蛋白在第212位色氨酸残基下的微环境发生改变同时产生猝灭,猝灭类型为静态猝灭。纳米银粒子改变了BSA在第212位色氨酸残基下的微环境,从而增加了第212位色氨酸和第134位色氨酸的暴露。第212位色氨酸残基可能是纳米粒子的靶向目标。
【学位单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R318;O657.3
【部分图文】：

中国计量大学硕士学位论文荧光很强的生物大分子，其晶体结构立体图如图的分子[16]，每个结构域由 36 个转角构成，结构部存储一些长链的脂肪酸，每 6 个转角组为一中由 3 类荧光基团组成：2 个色氨酸（Trp）、19酸（Phe）残基[16]。每种氨基酸残基基团都具有白分子所产生的荧光大部分来自于 Trp 残基。产 与 Trp 或 Phe 与 Tyr 之间的传递和能量转移更有基因其侧链生色团的不同会有着不同的荧光发激发波长一般选取在 278 nm 附近，相应的 Phe 附近，可以看出测量时基本很难看到 Phe 的稳态的荧光是由 Trp、Tyr 残基产生的[17,18]。当测量时则可以认为 BSA 的内源荧光仅来源于 Trp 残基，内，BSA 产生的内源荧光将有一部分来自于 Ty

中国计量大学硕士学位论文电位叫做 Zeta 电位。由于当不考虑扩散层效应相当[42]。因此我们可以通过 Zeta 电位通过实验位是通过测量电泳迁移率来确定。情况( a 100)，运用 Smoluchowski 近似[43],S e 粒子半径， 为介电常数， 为溶液粘度情况( a 1)，运用 Hückel 近似, 相应的 Zet31.52H e S

图 1. 3 荧光寿命的定义图 0I t I exp t / 荧光强度，τ为荧光寿命。的组成或所处环境的不同会导致体系相对数衰减，即: iiI ( t)aexp(t/ ) 项的指前因子。衰减方程的复杂程度取决于微环境的复杂性。以假设单指数或多指数衰减曲线为模型，据与拟合曲线之间的差异。荧光衰减模型可其中 A 表示为附加背景； 表示为强度，与关。衰减过程中的荧光寿命（τ）用下式表 niiBT2
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本文编号：2861490