近些年,世界科研工作者關注設計構建大型化學集成系統(tǒng)來模擬現(xiàn)實中的生物系統(tǒng)用于藥物傳輸、生物傳感、生物催化和模擬原始細胞系統(tǒng)等等。已經(jīng)報道了一系列材料,將其用來作為構建膠囊的基元,例如磷脂、聚合物膠囊、無機膠粒膠囊和蛋白質(zhì)聚合物膠囊等。單一的材料基元已經(jīng)不能滿足應用需求,而復合的材料基元可以充分發(fā)揮各個組分的不同優(yōu)勢,避免單一基元材料的不足。本論文通過設計多種雜合膠囊,來拓寬膠囊在分子攜帶、生物大分子釋放、染料降解、抗菌和催化方面的應用。利用DNA-PNIPAAm為基元,通過油水微乳液法構筑了“二元”微膠囊(DNAsomes),這種微膠囊顯示出良好的小分子攜帶以及蛋白質(zhì)的控制釋放能力,DNAsomes的膜由疏水的聚N-異丙基丙烯酰胺和親水的DNA通過二硫鍵連接,這種二硫鍵可以在氧化還原條件下斷裂。通過SEM、TEM和DLS等方法,表征了DNAsomes結構和形貌。DNAsomes的形狀、尺寸和卡槽效應使得微膠囊成為優(yōu)異的分子攜帶者,如可作為小分子和生物大分子(如蛋白質(zhì))的攜帶者,且DNAsomes表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性和氧化還原條件下靈敏的響應性。采用BSA-AgNCs-PNIPAAm為基元...

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景、目的和意義
    1.2 “一元”膠囊的發(fā)展歷程及應用
        1.2.1 磷脂囊泡(Liposomes)
        1.2.2 聚合物膠囊(Polymersomes)
        1.2.3 樹枝狀大分子膠囊(Dendrimersomes)
        1.2.4 無機膠體膠囊(Colloidosomes)
    1.3 “二元”膠囊的發(fā)展歷程及應用
        1.3.1 蛋白質(zhì)-聚合物膠囊(Proteinosomes)
        1.3.2 無機納米粒子-聚合物(INPsomes)
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗主要試劑、儀器及表征手段
    2.1 主要試劑及儀器
        2.1.1 主要試劑
        2.1.2 主要儀器
    2.2 主要表征測試手段
        2.2.1 核磁共振儀(NMR)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 紫外-可見光譜(UV-vis spectrum)
        2.2.5 基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜(MALDI-TOF MS)
        2.2.6 動態(tài)光散射(DLS)
        2.2.7 熒光光譜(PL spectrum)
        2.2.8 圓二色譜(CD)
        2.2.9 倒置熒光顯微鏡(FIM)
第3章 DNA-聚合物膠囊的構建及應用于小分子吸附和氧化還原響應釋放蛋白質(zhì)的性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)的合成和表征
        3.2.2 氨基化DNA的合成(DNA-NH2)
        3.2.3 巰基化DNA的合成(DNA-SH)
        3.2.4 DNA-SH/PNIPAAm耦合體的合成
        3.2.5 基于DNA-SH/PNIPAAm的膠囊組裝
    3.3 DNA-SH/PNIPAAm基元的表征
        3.3.1 DNA-NH2基元表面氨基數(shù)量測定
        3.3.2 DNA-SH基元表面巰基數(shù)量測定
        3.3.3 DNA接枝PNIPAAm數(shù)量測定
        3.3.4 DLS分析
        3.3.5 凝膠電泳分析
    3.4 DNAsomes表征
        3.4.1 微膠囊光學顯微鏡表征以及形貌尺寸控制研究
        3.4.2 DNAsomes膠囊的掃描電鏡和高分子透射電鏡表征
    3.5 DNAsomes的吸附和可控釋放功能蛋白的性能研究
        3.5.1 DNAsomes與小分子作用
        3.5.2 不同金屬離子對DNAsomes的穩(wěn)定性影響
        3.5.3 氧化還原條件下DNAsomes釋放蛋白質(zhì)性能
    3.6 本章小結
第4章 BSA-Ag NCs-PNIPAAm“三元”雜合微膠囊的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 PNIPAAm的制備
        4.2.2 BSA-Ag NCs的制備
        4.2.3 BSA-Ag NCs-PNIPAAm耦合體的制備
        4.2.4 雜合微膠囊的制備(HPs-Ag)
        4.2.5 氨基化和巰基化BSA的制備(BSA-NH2/BSA-SH)
        4.2.6 BSA-NH2/PNIPAAm基元的制備
        4.2.7 蛋白質(zhì)膠囊的制備
        4.2.8 蛋白質(zhì)膠囊和雜合微膠囊轉(zhuǎn)移水相
        4.2.9 抗菌研究
    4.3 BSA-Ag NCs-PNIPAAm基元和微膠囊的表征
        4.3.1 紫外和熒光光譜
        4.3.2 TEM和粒徑分布分析
        4.3.3 基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜和圓二色譜表征
        4.3.4 BSA-Ag NC15-PNIPAAm的動態(tài)光散射粒徑
        4.3.5 不同濃度BSA-Ag NC15的紫外光譜
        4.3.6 BSA-Ag NC15-PNIPAAm的耐光性
        4.3.7 光學顯微鏡和熒光顯微鏡分析
        4.3.8 不同BSA-Ag NC15-PNIPAAm濃度對雜合微膠囊粒徑的影響
        4.3.9 HPs-Ag膠囊的掃描電鏡和高分子透射電鏡表征
    4.4 膠囊的應用研究
        4.4.1 HPs-Ag膠囊自回復性能研究
        4.4.2 蛋白質(zhì)膠囊與HPs-Ag膠囊抗菌效果對比
    4.5 本章小結
第5章 基于“三元”含金微膠囊的制備及性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 PNIPAAm的制備
        5.2.2 BSA-Au NCs的制備
        5.2.3 BSA-Au NCs-PNIPAAm耦合體的制備
        5.2.4 雜合微膠囊的制備(HPs-Au)
        5.2.5 雜合微膠囊轉(zhuǎn)移水相
        5.2.6 脂肪酶熒光標記
        5.2.7 Lipase-Au NCs和Lipase-Au NCs-PNIPAAm的制備
        5.2.8 界面和包結催化
    5.3 BSA-Au NCs-PNIPAAm基元和微膠囊的表征
        5.3.1 紫外和熒光光譜
        5.3.2 TEM和粒徑分布分析
        5.3.3 基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜和圓二色譜表征
        5.3.4 BSA-Au NC25-PNIPAAm的動態(tài)光散射粒徑
        5.3.5 不同濃度BSA-Au NC25的紫外光譜
        5.3.6 BSA-Au NC25-PNIPAAm的耐光性
        5.3.7 光學顯微鏡和熒光顯微鏡分析
        5.3.8 不同BSA-Au NC25-PNIPAAm濃度對雜合微膠囊粒徑的影響
        5.3.9 HPs-Au膠囊的掃描電鏡和高分子透射電鏡表征
    5.4 膠囊的應用研究
        5.4.1 HPs-Au膠囊自回復性能研究
        5.4.2 基于酶參與自組裝膠囊的界面和包結催化
        5.4.3 HPs-Au膠囊轉(zhuǎn)移水相研究
        5.4.4 HPs-Au膠囊用于控制酶催化反應
    5.5 本章小結
第6章 基于蛋白質(zhì)-聚合物-納米金微膠囊結構的構筑和催化及降解染料性能的研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 氨基化牛血清白蛋白的合成
        6.2.2 巰基化牛血清白蛋白的合成
        6.2.3 蛋白質(zhì)-聚合物耦合體的合成
        6.2.4 納米金粒子的合成
        6.2.5 蛋白質(zhì)-聚合物-納米金粒子耦合體的合成
        6.2.6 基于蛋白質(zhì)-聚合物-納米金粒子耦合體的微膠囊合成
        6.2.7 負載漆酶的蛋白質(zhì)-聚合物-納米金微膠囊和合成
    6.3 耦合體和微膠囊的表征
        6.3.1 蛋白質(zhì)-聚合物-納米金粒子耦合體的表征
        6.3.2 基于蛋白質(zhì)-聚合物-納米金粒子微膠囊的表征
    6.4 污染物4-NP的還原
        6.4.1 中空AuNPs@vesicles的催化活性
        6.4.2 催化機理
    6.5 染料降解
        6.5.1 剛果紅降解
        6.5.2 降解機理
    6.6 本章小結
結論
創(chuàng)新點
展望
參考文獻
中英文對照縮寫
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷



本文編號：3954101