本文關(guān)鍵詞： 糖基化 金納米粒子 特異性識(shí)別 表面等離子體共振　出處：《東北師范大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：糖基化納米粒子是一種重要的具有生物活性的粒子,它能夠通過(guò)多價(jià)交互的方式增強(qiáng)對(duì)蛋白質(zhì)的特異性識(shí)別能力,因此在糖科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。金納米粒子由于具有尺寸小、比表面積大等優(yōu)點(diǎn),使其具有獨(dú)特的光學(xué)、熱學(xué)、催化等特性。糖類是一種有機(jī)碳水化合物,不僅是人體生命活動(dòng)的主要能量來(lái)源,并且在細(xì)胞的生命活動(dòng)中具有重要的功能,包括細(xì)胞增殖、細(xì)胞識(shí)別、病原體感染與信號(hào)傳遞等。研究細(xì)胞表面的糖與蛋白質(zhì)的特異性識(shí)別作用(CPIs)有助于了解腫瘤的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)移過(guò)程。為了研究糖與蛋白質(zhì)的相互作用,本文制備了三種糖基化金納米粒子納米復(fù)合材料,利用金納米粒子的表面等離子體共振(SPR)特性,定性分析糖基化納米粒子與伴刀豆球蛋白A(ConA)特異性綁定結(jié)合力的強(qiáng)弱。利用濁度法計(jì)算糖基化金納米粒子與ConA的表面解離常數(shù),比較不同種類的糖與蛋白質(zhì)的綁定結(jié)合力大小,最后利用金納米棒的光熱效應(yīng),通過(guò)生物實(shí)驗(yàn)研究糖基化金納米粒子靶向細(xì)胞的能力。本論文的具體研究?jī)?nèi)容包括:(1)首先利用晶種生長(zhǎng)法制備了粒徑均一、分散性良好的兩種形狀(棒形、球形)的金納米粒子,通過(guò)改變加入晶種的量,調(diào)控金納米粒子的尺寸,研究了加入反應(yīng)參數(shù)的量如AgNO3、AA和CTAB的量對(duì)金納米棒SPR吸收峰位的影響。隨后又引入FeCl3刻蝕法在室溫下動(dòng)態(tài)調(diào)控金納米棒的形貌,這種金屬離子刻蝕反應(yīng)優(yōu)先發(fā)生在金納米棒的尖端,通過(guò)研究反應(yīng)機(jī)理得到氧化產(chǎn)物,并研究了刻蝕劑濃度、刻蝕時(shí)間、CTAB濃度以及反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。相比于晶種生長(zhǎng)法,刻蝕法更加快速方便的獲得不同形貌的金納米粒子。(2)以金納米粒子為核,通過(guò)共價(jià)耦合以及金納米粒子催化協(xié)同作用,制備了三種糖包覆的金納米粒子(Glc-、Lac-、Gal-)。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行Zeta電位和FTIR表征,得到糖分子成功作用在金納米粒子表面,研究實(shí)驗(yàn)反應(yīng)溫度與加入糖的濃度對(duì)粒子SPR吸收峰位的影響。此外,還研究了糖基化金納米粒子在不同鹽溶液和pH值溶液中的穩(wěn)定性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)粒子在復(fù)雜的環(huán)境下不發(fā)生聚集,保持良好的穩(wěn)定性,糖基化提高了金納米粒子的穩(wěn)定性。通過(guò)MTT法對(duì)其進(jìn)行體外細(xì)胞毒性測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明糖基化金納米粒子對(duì)細(xì)胞沒有毒性,對(duì)生物體安全,糖基化提高了金納米粒子的生物相容性。(3)選用ConA作為模型蛋白,評(píng)價(jià)前面準(zhǔn)備的三種糖基化金納米粒子的生物活性。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行UV-vis、TEM、DLS等表征,定性比較三種糖與蛋白質(zhì)綁定結(jié)合力的強(qiáng)弱關(guān)系。比較發(fā)現(xiàn),Glc-AuNPs與ConA相互作用力最強(qiáng)。以葡萄糖糖基化的金納米粒子為例,討論了這種綁定結(jié)合力的強(qiáng)弱與糖包覆密度、加入蛋白質(zhì)濃度的關(guān)系。此外還研究了糖基化金納米粒子對(duì)蛋白的特異識(shí)別能力,定量計(jì)算了糖基化金納米粒子與ConA的表面解離常數(shù)(Kd),計(jì)算結(jié)果與定性分析結(jié)果一致。最后利用金納米粒子的光熱效應(yīng),采用MTT法檢測(cè)其體外細(xì)胞毒性,證明了糖基化金納米粒子對(duì)細(xì)胞具有靶向識(shí)別功能,未來(lái)在疾病治療方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
[Abstract]:Glycosylation of nanoparticles is an important bioactive particle, it can enhance the ability to identify specific proteins by multivalent interaction, so it has important application value in the fields of biomedical science and sugar. Gold nanoparticles because of its small size, large surface area etc., make its unique the optical, thermal and catalytic properties. Sugar is a carbohydrate, is not only the main energy source of human life, and has important function in cellular activity, including cell proliferation, cell recognition, pathogen infection and signal transfer. Specific recognition of cell surface carbohydrate and protein (CPIs) contributes to the understanding of tumor formation and metastasis process. In order to study the interaction of sugar and protein, we prepared three kinds of glycosylation of gold nanoparticles nano composite The use of materials, the surface plasmon resonance of gold nanoparticles (SPR) characteristics, qualitative analysis of glycosylation of nanoparticles and concanavalin A (ConA) specific binding force. The surface dissociation constants of gold nanoparticles and ConA calculation of sugar based by the turbidity method, comparison of different sugars and protein binding finally the use of force, the photothermal effects of gold nanorods, gold nanoparticles targeting ability of cells through biological experimental study of carbohydrate. The specific research contents of this thesis include: (1) the seeding growth was prepared by the method of uniform size and dispersion of two kinds of good shape (cylindrical, spherical) gold nanoparticles, by changing the seeding quantity control of gold nanoparticles size, to study the reaction parameters such as AgNO3, AA and CTAB absorption peak of the influence of the gold nanorods with SPR. After the introduction of FeCl3 etching method In the dynamic regulation of gold nanorod morphology at room temperature, the metal ion etching reaction occurs preferentially in the gold nanorod tip, obtained by studying the reaction mechanism of oxidation products, and study the etchant concentration, etching time, CTAB concentration and reaction temperature on the reaction rate. Compared to the seed growth method, etching method is more rapid and convenient the different morphologies of gold nanoparticles. (2) using gold nanoparticles as the core, the synergistic effect of gold nanoparticles through covalent coupling and catalysis, three kinds of sugar coated gold nanoparticles were prepared (Glc-, Lac-, Gal-). The Zeta potential and FTIR characterization of the sugar molecules successful role in gold nanoparticles surface study on the experiment, the reaction temperature and adding sugar concentration effect of absorption peak of SPR particles. In addition, also study the glycosylation of gold nanoparticles in aqueous solution is stable in different salt solution and pH And found that the particles do not occur together in a complex environment, good stability, glycosylation improves the stability of gold nanoparticles. The in vitro cytotoxicity test by the MTT method, the experimental results show that glycosylation of gold nanoparticles had no cytotoxicity to the organism, safety, improving the compatibility of glycosylation gold nanoparticles. (3) ConA was chosen as the model protein, three kinds of sugar based evaluation of gold nanoparticles prepared in front of the biological activity. Through UV-vis, the TEM, DLS characterization, qualitative comparison of three kinds of sugar and protein binding force. In comparison, Glc-AuNPs and ConA the strongest force to glucose. The glycosylation of gold nanoparticles as an example, discusses the strength and the binding force of the sugar coating density, the relationship between the addition of protein concentration. Furthermore glycosylation of gold nanoparticles Specific recognition ability of protein surface, quantitative calculation of the dissociation constants of glycosylation of gold nanoparticles and ConA (Kd), the calculation results and the qualitative analysis results. Finally the photothermal effects of gold nanoparticles, to detect the cytotoxicity by MTT method, proved that the glycosylation of gold nanoparticles on the cell targeted identification function and has a wide application prospect in the treatment of disease in future.

【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB383.1;O614.123

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