仿生材料的制備及其與蛋白質(zhì)及細(xì)胞的相互作用.pdf

1、學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不會(huì)其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不含為獲得蘇州大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位證書(shū)兩使用過(guò)的材料。對(duì)本文的研究乍出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本入承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任。論文作者簽名：仿生材料的制備及其與蛋白質(zhì)及細(xì)胞的相互作用摘要摘要仿生材料學(xué)，是指從分子水平上研究天然物質(zhì)的結(jié)構(gòu)

2、特點(diǎn)和構(gòu)效關(guān)系，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出類(lèi)似或優(yōu)于原天然物質(zhì)功能的新型材料。仿生的策略廣泛應(yīng)用于生物材料領(lǐng)域，通過(guò)模擬生命體中各種生物物質(zhì)(如蛋白質(zhì)和細(xì)胞等)的分子結(jié)構(gòu)，促進(jìn)相關(guān)的生物反應(yīng)，將有利于材料與生命體的融合及材料生物功能的實(shí)現(xiàn)。生物物質(zhì)之間的相互作用大致可分為活性結(jié)合與惰性排斥兩種，前者是實(shí)現(xiàn)生命體內(nèi)各種生理活動(dòng)的途徑，后者是保證各種生物活性激活的特異性和準(zhǔn)確性的前提。因此，生物材料的仿生策略也應(yīng)包含惰性和活性?xún)蓚€(gè)方面，即，在惰性背景之上特

3、異性激活目標(biāo)生物學(xué)過(guò)程，這樣才能保證其功能的有效性。而仿生的核心環(huán)節(jié)則是模擬生物物質(zhì)的功能性分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的生物相互作用。細(xì)胞是生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單元，其功能的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于細(xì)胞膜特殊的分子構(gòu)成。細(xì)胞膜的磷脂結(jié)構(gòu)提供了細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境之間的惰性屏障，而磷脂雙分子層中結(jié)合的膜蛋白和膜糖等分子則介導(dǎo)了細(xì)胞與周?chē)h(huán)境之間的信息、物質(zhì)和能量的交換。本論文從仿生的角度出發(fā)，通過(guò)分子設(shè)計(jì)，分別模擬細(xì)胞膜中對(duì)細(xì)胞分化起關(guān)鍵作用的糖胺聚糖(glyc

4、osaminoglycan，GAG)成分以及作為惰性屏障的磷脂分子結(jié)構(gòu)，探索了這些仿生分子在誘導(dǎo)干細(xì)胞向神經(jīng)方向分化以及抗蛋白吸附方面的功能性。具體包含以下兩部分內(nèi)容：1仿細(xì)胞膜糖結(jié)構(gòu)的GAG類(lèi)似物的合成及其對(duì)干細(xì)胞向神經(jīng)方向分化行為的影響。GAG是細(xì)胞膜表面主要的糖結(jié)構(gòu)，能夠結(jié)合細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中多種蛋白質(zhì)，是細(xì)胞信息傳遞過(guò)程中的主要媒介，特別在調(diào)控干細(xì)胞行為方面有顯著影響。然而，GAG分子結(jié)構(gòu)的多樣性與不可控制性限制了其在生物工程方面的廣