不同性質(zhì)的金納米顆粒系列吸附蛋白質(zhì)的初步研究.pdf

1、近年來，隨著納米材料和納米科技的迅速發(fā)展，其在新能源材料、環(huán)境保護及生物醫(yī)藥（如納米載藥和生物成像）等領域的應用取得了突破性進展。納米材料的廣泛應用，使得環(huán)境中的納米材料會以不同的方式暴露給人類，如呼吸暴露、皮膚暴露、口服暴露、注射暴露等多種暴露方式，其生物安全性也日益受到人們的關注。因此，了解納米材料與生物系統(tǒng)的相互作用是納米材料安全性應用的關鍵。納米材料的特殊性質(zhì)使得其一旦進入生物體，便快速的穿透細胞膜，與生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、核酸等生

2、物大分子相互作用。納米材料與蛋白質(zhì)的相互作用可能導致蛋白質(zhì)的結(jié)構和功能發(fā)生變化，進而影響其動力學特性和生物活性。因此，研究納米材料與蛋白質(zhì)的相互作用是納米材料在生物醫(yī)藥領域應用的前提和重要基礎。
　　近幾年研究發(fā)現(xiàn)，納米材料與蛋白質(zhì)的相互作用與其組成、粒徑、形狀、表面化學修飾均有關系。其中，納米材料表面化學基團的帶電性、親疏水性、H鍵、π鍵以及空間拓撲結(jié)構等性質(zhì)，均會影響納米顆粒與蛋白質(zhì)之間的相互作用。但由于文獻中選用的納米材料的

3、研究模型不同，且納米顆粒表面化學基團多樣化，無法對納米材料．蛋白質(zhì)相互作用進行比較，研究結(jié)果缺乏可比性和系統(tǒng)性，尤其是缺乏納米材料的某種特定理化性質(zhì)在發(fā)生連續(xù)變化時其與蛋白質(zhì)相互作用的研究。
　　為了闡明納米材料的表面性質(zhì)與蛋白相互作用的關系。本工作主要從兩個方面進行了研究。
　　第一部分，建立一個表面氫鍵連續(xù)變化的金納米顆粒系列。選擇適當?shù)男》肿优湮惑w，通過金硫鍵共價反應，制備表面氫鍵連續(xù)性變化的金納米顆粒系列，每種金納米

4、顆粒的粒徑大小相同且只有一種化學性質(zhì)呈連續(xù)變化趨勢，而其他性質(zhì)保持相對穩(wěn)定;通過TEM、DLS、Zeta電位對金納米系列進行分析表征，并通過碘切LC-MS進行納米材料表面配體密度定量。
　　第二部分，利用實驗室制備的一個五種表面性質(zhì)（電荷，親疏水性，π鍵，氫鍵，空間拓撲結(jié)構）連續(xù)變化的金納米顆粒系列與牛血清蛋白相互作用，利用Bradford法對吸附蛋白進行定量，并通過聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)和高效液相色譜．質(zhì)譜聯(lián)用(

5、LC-MS/MS)，研究了不同表面性質(zhì)及不同粒徑對金納米顆粒吸附蛋白種類和數(shù)量的影響。
　　研究結(jié)果表明，納米材料表面電荷可以影響納米顆粒吸附蛋白的量，表面帶負電的納米材料吸附蛋白的量大于帶正電的納米材料大于中性的納米材料。疏水性的納米材料比親水的吸附蛋白的量多。氫鍵給體增多吸附蛋白的量減少。π鍵和空間拓撲結(jié)構對蛋白吸附量沒有特定規(guī)律。不同表面修飾的金納米顆粒對于吸附蛋白的種類也有一定的選擇性。粒徑不同的納米材料吸附蛋白的量主要受