拉曼频移检测技术用于糖蛋白传感及纳米药物与蛋白酶相互作用的研究

发布时间：2020-10-18 02:19

　　 糖蛋白参与到很多生命过程当中,是人体不可或缺的重要物质,糖蛋白的异常表达往往与疾病的发生和发展有关。因此,许多糖蛋白被作为疾病标志物用于临床诊断。例如,甲胎蛋白(AFP)是一种糖蛋白,它作为原发性肝癌的生物标志物用于早期诊断。因此采用灵敏便捷的方法测定糖蛋白对揭示癌症和糖蛋白之间的关系具有重要意义。目前糖蛋白的检测方法主要是免疫分析法,但抗体的制备复杂耗时,稳定性差。因此,开发一种灵敏的无抗体测定方法检测糖蛋白具有重要意义。富勒醇具有很强的抗氧化性和清除自由基的能力,被认为是一种有前景的抗癌纳米药物。目前富勒醇主要通过注射途径用于癌症治疗研究,注射会带来相应的疼痛和一定的风险,绝大多数患者更愿意使用口服药物。然而,口服给药也存在挑战,特别是胃肠道中的蛋白水解酶可能与药物作用并降低其药效。因此,研究富勒醇与胃肠道中的蛋白水解酶之间的相互作用对评估口服给药期间药物的活性及其生物利用度至关重要。基于SERS的频移检测技术可以实时、高灵敏监测探针和靶标之间的动态过程,是研究富勒醇和蛋白质之间相互作用的理想工具。具体研究成果如下:1.构建糖蛋白检测传感器:由于4-MPBA具有较大的横截面以及与碳水化合物良好的亲和力,因此选择4-MPBA做为糖蛋白检测传感器的探针分子,并探究了检测过程中使用的缓冲液种类、pH值及温度条件。当4-MPBA/AgNP基底识别靶标时,4-MPBA的拉曼峰会发生可逆变化,通过此现象同时捕获和检测糖蛋白到10-12 M。最后对所构建传感器的特异性进行了研究,发现此传感器可以很好的区分糖蛋白与非糖蛋白。2.利用拉曼频移检测方法证明富勒醇与胃蛋白酶/胰蛋白酶之间的相互作用。通过引入胃蛋白酶/胰蛋白酶相应的酶抑制剂抑制其活性区域来研究富勒醇与消化蛋白酶之间作用的特异性结合位点。与胃蛋白酶的情况不同,富勒醇倾向于优先吸附在胰蛋白酶的活性结构域中。通过对接模拟在亚分子水平上计算出不含或含有对应抑制剂的胃蛋白酶/胰蛋白酶与富勒醇相互作用的特异结合构型和模式,进一步证实了这些结果。根据富勒醇表面的亲/疏水分布,理论模拟结果显示,它们倾向于与带有或不带有抑制剂的消化蛋白酶的大量带电/极化残基以及少量疏水残基结合。根据实验和理论计算的结果,我们可以通过调节富勒醇中羟基的数量和分布模式,有目的地设计富勒醇口服药物的亲水/疏水特性,以提高其通过消化屏障的渗透性。最后,我们研究了富勒醇对Caco-2细胞/单层的细胞毒性和透过率。
【学位单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R96
【部分图文】：

，稳定的尺寸，超灵敏的ＳＥＲＳ响应和优异的信号再现性。选择乳子以探究单细胞的分泌代谢物，并成功检测到细胞外空间的酸化。环境的异常酸化是癌细胞的重要特征，这个技术可以进一步应用和循环肿瘤细胞的鉴定［１７］。还有研宄动态监测细胞色素ｃ的释放示电刺激过程中细胞的凋亡机制，利用细胞色素ｃ特异性适体和４－计并制备了细胞色素ｃ和ｐＨ双响应的智能ＳＥＲＳ纳米探针。在电醇化的ＡｕＮＰｓ和特异性捕获的细胞色素ｃ可以从线粒体释放到细诱导电子转移（ＥＴ）引起ＭＢＡ－ＡｕＮＰ的Ｃ－Ｓ振动模式变化可以的ＳＥＲＳ检测。利用这种方法，除了细胞酸化之外，还发现在电刺癌细胞中释放的细胞色素ｃ的量比在单个正常Ｌ９２９细胞中高至后实现了在电刺激过程中凋亡细胞中的ＭＭＰ去极化和细胞色素直接实时可视化［１８］。??

最后实现了在电刺激过程中凋亡细胞中的ＭＭＰ去极化和细胞色素ｃ释放??／分布的直接实时可视化［１８］。??图１．２在ＥＳ过程中用于细胞Ｃｙｔ?ｃ和ｐＨ检测的ＳＥＲＳ响应性纳米机器人的制备，捕??获Ｃｙｔｃ和传感机制示意图［１８］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，?Ｃｙｔ?ｃ?ｃａｐｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｓｅｎｓｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｔｈｅ??ＳＥＲＳ－ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ?ｎａｎｏｒｏｂｏｔ?ｆｏｒ?ｃｅｌｌｕｌａｒ?Ｃｙｔ?ｃ?ａｎｄ?ｐＨ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓ?ｄｕｒｉｎｇ?ｔｈｅ?ＥＳ?ｐｒｏｃｅｓｓ１１８＾??４??

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本文编号：2845654