【摘要】：生物技術(shù)和納米技術(shù)的融合促進(jìn)了生物納米雜化材料的發(fā)展,它既包含了生物材料的生物兼容性、特異性識(shí)別和高效催化的性質(zhì),也包含了納米材料獨(dú)特的電子、光學(xué)、磁學(xué)和催化性質(zhì)�；谶@些多樣化的優(yōu)異性質(zhì),生物納米雜化材料被廣泛研究并用于生物領(lǐng)域,包括生物傳感和小分子檢測(cè)、致病菌的檢測(cè)和治療、癌癥的診斷和治療、以及生物催化反應(yīng)等。本論文主要通過(guò)利用幾種生物分子的特殊性能與多功能納米材料相結(jié)合,構(gòu)建針對(duì)不同疾病的診療體系。主要內(nèi)容如下:1.通過(guò)非共價(jià)的靜電吸引作用,將帶正電的季胺化的磁納米粒子與單鏈DNA結(jié)合,構(gòu)建了基于DNA放大檢測(cè)試驗(yàn)的簡(jiǎn)單靈敏的致病菌檢測(cè)體系。在存在帶有大量負(fù)電荷的致病細(xì)菌時(shí),DNA可以被競(jìng)爭(zhēng)性地從納米粒子表面置換到溶液中,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的磁分離之后,將釋放的DNA轉(zhuǎn)移至試管中,進(jìn)行下一步的Exo Ⅲ輔助的DNA放大分析試驗(yàn),由此將致病菌的檢測(cè)轉(zhuǎn)化成DNA的高靈敏度的檢測(cè)。2.通過(guò)共價(jià)修飾的方式,將殼聚糖修飾到金屬有機(jī)框架的納米粒子表面,再結(jié)合纖維素紙,構(gòu)建了耐性可見的創(chuàng)可貼用于檢測(cè)和選擇性治療細(xì)菌感染。創(chuàng)可貼的顏色指示細(xì)菌感染(黃色)和耐藥性(紅色)。PCN-224的多孔結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的光動(dòng)力性質(zhì)有利于藥物裝載和殺傷耐藥菌,而殼聚糖用于引誘帶負(fù)電的細(xì)菌并實(shí)現(xiàn)酸響應(yīng)性的藥物釋放�；陬伾�,我們分別對(duì)敏感型菌株和耐性菌株進(jìn)行基于化學(xué)治療或光動(dòng)力治療。3.通過(guò)疏水相互作用,將透明質(zhì)酸包裹到中空氮化碳球上,構(gòu)建了群體感應(yīng)抑制和光動(dòng)力療法聯(lián)合的體內(nèi)抗被膜策略。中空球提供了藥物傳遞的能力,確保了群落感應(yīng)抑制劑和抗生素能夠依次釋放;氮化碳球的光動(dòng)力學(xué)性質(zhì)有利于破除被膜成分、殺傷細(xì)菌,并與化學(xué)療法協(xié)同抗菌;而透明質(zhì)酸賦予該雜化材料靶向細(xì)菌的能力,保證了生物安全性和治療的靶向性,有助于將該生物-納米雜化體系應(yīng)用到活體的抗被膜治療中。4.通過(guò)共價(jià)修飾的方式,將與端粒DNA互補(bǔ)的C-DNA、靶向細(xì)胞核受體的配體分子和具有類核酶活性的Ce復(fù)合物修飾到上轉(zhuǎn)換納米粒子表面,構(gòu)建了一個(gè)端粒G-懸端特異性的DNA納米水解酶。它不僅可以在近紅外光照射下被實(shí)時(shí)追蹤,而且可以精確的水解端粒DNA,引起細(xì)胞的衰老和凋亡。5.通過(guò)共價(jià)修飾的方式,將不同性質(zhì)的手性氨基酸分別修飾到納米氧化鈰(CeNPs)表面,構(gòu)建手性納米酶。本章中,我們選擇了 3,4-二羥苯丙氨酸(DOPA)對(duì)映體作為手性催化的底物。通過(guò)詳細(xì)的動(dòng)力學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)苯丙氨酸修飾的CeNPs對(duì)于DOPA的氧化反應(yīng)表現(xiàn)最佳,并且對(duì)其對(duì)映體具有優(yōu)異的立體選擇性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R318.08;TB383.1
【圖文】：

．１．１．１生物分子的獨(dú)特性質(zhì)逡逑眾所周知，糖類、蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)是四大類生物大分子，它們各自具有逡逑獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，相互組裝、協(xié)作構(gòu)成奇妙的生命體，完成復(fù)雜而精妙的生命逡逑活動(dòng)�？偟膩�(lái)說(shuō)，由生物分子構(gòu)成的生物材料具有難以逾越的優(yōu)勢(shì)，包括優(yōu)異的逡逑生物兼容性、生物可降解性、特異性識(shí)別和高效催化等。逡逑糖類是生命體維持生命活動(dòng)所需能量的主要來(lái)源，是生物體的重要組成部逡逑分，也在細(xì)胞識(shí)別方面發(fā)揮重要作用。一方面，天然多糖本身具備優(yōu)良的性質(zhì)，逡逑如殼聚糖，它含有大量氨基和羥基等官能團(tuán)，可以引進(jìn)多種功能基團(tuán)，強(qiáng)配位能逡逑力和正電荷也賦予了殼聚糖良好的抗菌性能［１＿２］；透明質(zhì)酸是細(xì)胞間質(zhì)的組成成逡逑分，具有多種官能團(tuán)便于化學(xué)修飾Ｗ，且某些腫瘤細(xì)胞的表面過(guò)表達(dá)透明質(zhì)酸受逡逑體，促使這類多糖用作靶向的生物材料［４］。另一方面，非天然的單糖衍生物能通逡逑過(guò)生命體自身代謝的方式嵌入細(xì)胞表面的糖苷，使得細(xì)胞表面呈現(xiàn)所需官能團(tuán)，逡逑進(jìn)而用于標(biāo)記等［５］。逡逑Ａ

逡逑性組裝和三維空間結(jié)構(gòu)，展現(xiàn)出高度特異性的識(shí)別（圖１．１）［８］，比如抗原－抗體、逡逑激素－受體相互作用等。更重要的是，大多數(shù)的天然酶是具有高效的催化性能的逡逑蛋白質(zhì)，它們?cè)跍睾蜅l件下，高效和特異性地催化生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，完成生逡逑物體的重要生命過(guò)程，包括代謝、信號(hào)傳導(dǎo)等［９＿１（）］。逡逑ＤＮＡ作為一種最基本的生物大分子，具有許多特殊的性質(zhì)，被認(rèn)為是多功逡逑能的生物材料［１１］。首先，ＤＮＡ符合堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，嚴(yán)格保證了邋ＤＮＡ的高逡逑特異性的互補(bǔ)識(shí)別能力。另外，它具有單鏈、雙鏈、三鏈和四鏈（ｉ－ｍｏｔｉｆ、Ｇ－逡逑四鏈）等多種構(gòu)象（圖１．２），不同構(gòu)象之間在特定條件下可以相互轉(zhuǎn)換［ｍ５］。例逡逑如

(A)雙醉限幼在MOFs中發(fā)生申聯(lián)反應(yīng)

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;河南大[x誠(chéng)聘海內(nèi)外英才[J];神州學(xué)人;2017年06期

2 方秀葦;李小紅;徐翔民;張治軍;李鵬洲;譚光營(yíng);楊金明;楊前華;;聚酰胺納米雜化材料的研究進(jìn)展[J];工程塑料應(yīng)用;2007年03期

3 薛書凱;姜昱;;聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米雜化材料的研究[J];化工新型材料;2006年05期

4 王偉;劉立柱;楊陽(yáng);;聚酰亞胺／無(wú)機(jī)納米雜化材料的研究[J];山東陶瓷;2005年05期

5 陳蘇;;無(wú)機(jī)—有機(jī)納米雜化材料的分子設(shè)計(jì)與構(gòu)筑的研究[J];功能材料信息;2007年05期

6 顏紅俠,梁國(guó)正,馬曉燕,黃英;聚酰亞胺無(wú)機(jī)納米雜化材料[J];高分子通報(bào);2003年06期

7 田亦欣;劉苗苗;馮曉婷;張皓輝;楊艷;吳惠霞;;多壁碳納米管/硫化鉛納米雜化材料[J];廣州化工;2014年06期

8 Sivaramapanicker Sreejith;Tran Thi Mai Huong;Parijat Borah;Yanli Zhao;;有機(jī)-無(wú)機(jī)納米雜化材料在熒光、光聲和拉曼生物成像領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展(英文)[J];Science Bulletin;2015年07期

9 徐慶玉,范和平,井強(qiáng)山,王洛禮;聚酰亞胺納米雜化材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能[J];功能高分子學(xué)報(bào);2002年02期

10 許一婷;袁叢輝;鄧遠(yuǎn)名;蔣妮娜;楊倉(cāng)杰;陳江楓;劉杰;羅偉昂;曾碧榕;何寧;韓國(guó)彬;戴李宗;;聚合物納米雜化材料的控制合成、自組裝及功能化[J];中國(guó)科學(xué):化學(xué);2011年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 陳蘇;;多尺度下無(wú)機(jī)-有機(jī)聚合物基納米雜化材料的構(gòu)筑與設(shè)計(jì)[A];2009年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2009年

2 陳蘇;;無(wú)機(jī)-有機(jī)聚合物納米雜化材料在微納宏尺度下的組裝[A];2011年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

3 楊德寶;何靜;;以剝離水滑石和豬胰脂肪酶制備生物-無(wú)機(jī)納米雜化材料[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2006年

4 熊煥明;;聚合物納米雜化材料的制備和性質(zhì)研究[A];2007年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2007年

5 薛書凱;張煒;;聚酰亞胺/無(wú)機(jī)納米雜化材料的研究進(jìn)展[A];復(fù)合材料——基礎(chǔ)、創(chuàng)新、高效：第十四屆全國(guó)復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2006年

6 張慧君;易濤;李富友;;Spiropyran-MnPS_3納米雜化材料的光致變色性質(zhì)研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（上冊(cè)）[C];2006年

7 王海霞;蘇志強(qiáng);;氧化石墨烯基納米雜化材料的制備與研究[A];2013年全國(guó)高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集——主題E：分子組裝與超分子聚合物[C];2013年

8 周家良;王成臣;相恒學(xué);孫賓;朱美芳;;磷酸鋯負(fù)載小尺寸納米Cu2O雜化材料的制備及其在PET纖維中的應(yīng)用[A];2018（第3屆）抗菌科學(xué)與技術(shù)論壇論文摘要集[C];2018年

9 李赫楠;王坤;吳君;劇場(chǎng);嚴(yán)佳佳;劉倩;邱白晶;;基于TiO_2-石墨烯納米雜化材料的有機(jī)磷農(nóng)藥傳感器[A];第十一屆全國(guó)電分析化學(xué)會(huì)議論文摘要（2）[C];2011年

10 王庚超;王琳;范曉青;蘇靜;;聚苯胺/五氧化二釩納米雜化材料的化學(xué)與電化學(xué)表征[A];2002年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（上）——2002年中國(guó)材料研討會(huì)論文集[C];2002年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 策劃 《中國(guó)紡織報(bào)》產(chǎn)業(yè)部 執(zhí)行 本報(bào)記者 李利軍　高s

本文編號(hào)：2794317