鋅摻雜四氧化三鐵納米顆粒與胃蛋白酶相互作用的研究.pdf

1、近幾十年來，納米材料技術的發(fā)展十分迅速，納米材料的應用范圍越來越廣泛，涉及工業(yè)、商業(yè)和生物醫(yī)學等多個領域。納米材料的巨大應用前景以及工業(yè)中的大量生產(chǎn)使得人們在日常生活中接觸到它們的概率大大提高。在這種情況下，納米材料的生物效應成為了關注焦點，引發(fā)了科研人員極大的興趣。眾所周知，納米顆粒暴露于生物體后會立即與生物體液中的蛋白質(zhì)分子發(fā)生作用，其表面會形成一層蛋白冠。從納米顆粒角度來說，蛋白冠的形成會改變納米顆粒在生物體中細胞攝取和從生物體的

2、清除等代謝途徑，影響納米顆粒在生物體中的分布和其功能的發(fā)揮。從蛋白質(zhì)分子角度來說，蛋白冠的形成會改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、活性及其功能，從而影響納米材料的生物效應。因此，研究納米顆粒和蛋白質(zhì)的相互作用，對納米材料在生物技術領域和生命科學領域的應用具有重要意義。
　　磁性納米顆粒因為具有較高的磁化率和很好的生物相容性被廣泛應用于生物醫(yī)學領域，目前超順磁四氧化三鐵納米顆粒是唯一被美國FDA批準用于臨床的納米磁共振成像造影劑。鋅摻雜四氧化三鐵納

3、米顆粒(ZnxFe3-xO4NPS)具有比四氧化三鐵納米顆粒(Fe3O4NPS)更高的磁化率，是一個更好的潛在磁共振成像造影劑。在其應用之前，需要對它與體內(nèi)蛋白質(zhì)的相互作用進行探究，了解其與體內(nèi)蛋白質(zhì)的吸附作用以及由此帶來的生物安全效應。本課題選取鋅摻雜四氧化三鐵納米顆粒(Zn0.4Fe2.6O4NPS)為研究對象，探究了其在小鼠體內(nèi)與胃內(nèi)蛋白質(zhì)的相互作用以及在體外與胃蛋白酶的相互作用。全文共分三章。
　　第一章:首先，對納米材料

4、和蛋白質(zhì)相互作用的原理進行了概述。其次，從納米顆粒、蛋白質(zhì)和介質(zhì)三個方面分析了影響納米顆粒吸附的因素。緊接著根據(jù)已有的工作總結(jié)了吸附作用對納米顆粒和蛋白質(zhì)性質(zhì)的影響。最后，介紹了納米顆粒和蛋白質(zhì)相互作用的研究方法。
　　第二章:使用水熱法合成了Zn0.4Fe2.6O4NPS，并用TEM、XRD和DLS對合成的顆粒進行了表征。通過灌胃給藥Zn0.4Fe2.6O4NPS，研究了小鼠胃內(nèi)Zn0.4Fe2.6O4NPS蛋白質(zhì)冠的組成。實驗

5、結(jié)果表明，該蛋白冠含有32種蛋白質(zhì)，包含胃中存在的胃蛋白酶原、脂肪酶、內(nèi)因子等，還有胰腺分泌的蛋白，如胰腺淀粉酶、彈性蛋白酶。在體外實驗中，研究了Zn0.4Fe2.6O4NPS與胃蛋白酶的相互作用，結(jié)果表明胃蛋白酶在Zn0.4Fe2.6O4NPS表面的吸附能夠很快達成平衡，吸附行為符合Langmuir模型。最大吸附量在胃蛋白酶等電點附近達成，高離子強度會抑制胃蛋白酶的吸附。此外，不論是在小鼠體內(nèi)或體外，蛋白質(zhì)在Zn0.4Fe2.6O4N