表面修飾金-銀納米材料的合成、生物分子傳感應(yīng)用及其與磷脂雙分子層相互作用的研究.pdf

1、貴金屬納米材料，尤其是金/銀納米材料，由于其優(yōu)異的性質(zhì)/性能，例如:優(yōu)秀的光學(xué)性質(zhì)、高效的催化性質(zhì)以及良好的生物相容性質(zhì)等，在近些年來，受到了越來越多的關(guān)注。其主要的研究內(nèi)容，包括金/銀納米材料的合成、功能設(shè)計(jì)以及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等，也成為了化學(xué)、材料和生物醫(yī)學(xué)等交叉領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。另一方面，隨著納米科學(xué)/技術(shù)的快速發(fā)展和納米材料的廣泛使用，納米材料的環(huán)境/生物暴露以及隨之而來的環(huán)境/生物影響，包括納米材料與生物膜之間的相互作用，也成為了人

2、們的關(guān)注熱點(diǎn)之一。因此，本論文合成了多種的金/銀納米材料，考察配體和表面性質(zhì)等因素對(duì)于納米材料性質(zhì)的影響，尤其是DNA序列對(duì)于DNA保護(hù)的銀納米團(tuán)簇（DNA-AgNC）光譜性質(zhì)的影響。進(jìn)一步地，本論文以熒光猝滅法，考察了金納米顆粒表面的靜電/疏水性質(zhì)及協(xié)同;設(shè)計(jì)了一種基于金納米顆粒的表面疏水靜電協(xié)同的熒光恢復(fù)型LPS傳感探針，考察了靜電/疏水相互作用及其協(xié)同對(duì)于探針靈敏度以及選擇性的影響。之后，以金納米顆粒作為典型的納米材料，系統(tǒng)地調(diào)控

3、了金納米顆粒的表面配體結(jié)構(gòu);通過熒光滲漏法、熒光猝滅法以及DLS等手段，考察了它們與4種不同脂質(zhì)體（作為典型生物膜）之間的相互作用;并將所得結(jié)果與細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了比照。
　　本論文共分為四章，包含以下主要研究內(nèi)容:
　　第一章為緒論，綜述了1）金納米顆粒的合成、LSPR性質(zhì)以及生物關(guān)鍵分子檢測(cè)應(yīng)用;2）熒光貴金屬納米團(tuán)簇的合成與檢測(cè)應(yīng)用;3）納米材料的生物學(xué)效應(yīng)，著重于納米材料與生物膜之間相互作用及相應(yīng)的細(xì)胞學(xué)后果。之后

4、，提出本論文工作的研究思路與意義。
　　第二章中，合成了4種不同靜電/疏水性質(zhì)的熒光體(1-4)以及兩種不同靜電性質(zhì)的金納米顆粒;以熒光猝滅法，考察了金納米顆粒表面的靜電/疏水性質(zhì)及協(xié)同。結(jié)果顯示，當(dāng)疏水作用與靜電吸引同時(shí)存在時(shí)，熒光體與金納米顆粒之間的結(jié)合不僅高效，而且呈現(xiàn)出正協(xié)同。之后，基于金納米顆粒(MTA-Au)-熒光體的復(fù)合物構(gòu)建熒光恢復(fù)型脂多糖(LPS)的探針，結(jié)果顯示，熒光體與MTA-Au之間的作用力在很大程度上決定

5、了探針對(duì)LPS的靈敏度與選擇性。
　　第三章中，系統(tǒng)地調(diào)控了金納米顆粒(AuNPs)的表面配體組成，考察了它們與4種不同脂質(zhì)體之間的相互作用。結(jié)果顯示，在AuNPs與磷脂膜相互作用中表面大尺寸/芳香性配體扮演著重要的角色，并且不同于普通的碳?xì)滏湹淖饔?。疏水性的表面大尺?芳香性配體能夠通過疏水相互作用插入到磷脂膜的疏水層，導(dǎo)致脂質(zhì)體或者細(xì)胞膜的擾動(dòng)，改變其滲透性質(zhì)。進(jìn)一步地，通過比較末端基團(tuán)分別為環(huán)己烷與吲哚環(huán)的作用情況，認(rèn)為在A

6、uNPs與脂質(zhì)體的吸附與相互作用中，配體的大尺寸性質(zhì)較之芳香性質(zhì)有著更為重要的作用。
　　第四章中，系統(tǒng)地研究了寡聚同核苷酸對(duì)于以B序列為模板的DNA-AgNC光譜性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)其效應(yīng)不僅與核苷酸的種類與聚合度有關(guān)，而且與寡聚核苷酸的接入位置密切相關(guān)。其中，重點(diǎn)研究了寡聚胸腺嘧啶(Poly T)的影響，盡管T被認(rèn)為與Ag相互作用最弱。結(jié)果顯示，將Poly T置于B序列的末端顯著地減弱所形成AgNC的熒光，而將Poly T插入兩段