飛秒激光直寫制備基于蛋白質(zhì)生物材料的微納結(jié)構(gòu)與器件
發(fā)布時(shí)間:2021-01-29 15:27
蛋白質(zhì)及其衍生物作為生命體最重要的物質(zhì)基礎(chǔ),廣泛存在于自然界中。相比于人工合成的聚合物材料,蛋白質(zhì)及其衍生物材料具有良好的生物相容性和優(yōu)異的降解特性,被越來越多的被應(yīng)用在各個(gè)研究領(lǐng)域。在蛋白質(zhì)高分子結(jié)構(gòu)上存在許多帶電荷的活性位點(diǎn),使其可以方便地進(jìn)行生物/化學(xué)修飾,也可以采用多種微納加工技術(shù)來制備蛋白質(zhì)微納結(jié)構(gòu),F(xiàn)如今,蛋白質(zhì)材料在生物醫(yī)學(xué)、生物光子學(xué)等前沿交叉領(lǐng)域受到了前所未有的關(guān)注。目前,應(yīng)用于加工蛋白質(zhì)材料的方法主要包括微壓印技術(shù)、紫外光刻技術(shù)、靜電紡絲技術(shù)、電子束刻蝕、微注射技術(shù)、飛秒激光直寫技術(shù),3D打印技術(shù)等。其中飛秒激光直寫技術(shù)具有高精度,真三維的特點(diǎn),且對(duì)加工的材料產(chǎn)生較低的附帶熱損傷,使得飛秒激光加工在蛋白質(zhì)微納結(jié)構(gòu)的制備方面具有良好的適用性?紤]到飛秒激光加工屬于一種非接觸、無掩膜的技術(shù)手段,在加工過程中能夠避免細(xì)菌等雜質(zhì)的引入,保證有機(jī)材料的生物活性,在眾多蛋白質(zhì)材料加工方法中呈現(xiàn)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。通過對(duì)飛秒激光加工光路的設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)在任意環(huán)境和襯底上對(duì)特定材料的修飾,甚至可以在活體細(xì)胞附近進(jìn)行材料原位加工,如蛋白質(zhì)微納結(jié)構(gòu)的制備,從而實(shí)現(xiàn)生物微納集成。然而飛秒激光微納加...
【文章來源】: 孫思明 吉林大學(xué)
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
膠原蛋白結(jié)構(gòu):(a)膠原蛋白內(nèi)主要的氨基酸殘基基團(tuán);(b)膠原蛋白鏈形成三股螺旋結(jié)構(gòu);(c)三股螺旋結(jié)構(gòu)聚集纏繞在一起形成膠原纖維結(jié)構(gòu)[36]
第一章緒論7圖1.3肽鏈-銀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)示意圖[53]除了多肽,再生絲素蛋白質(zhì)材料也可以用來進(jìn)行銀離子礦化,再生絲素蛋白經(jīng)過圖案化設(shè)計(jì),作為礦化模板,經(jīng)白熾燈或陽光照射即可原位制備銀納米粒子。這一過程中絲素蛋白質(zhì)薄膜既起到還原劑作用,也起到穩(wěn)定劑作用,使銀納米粒子原位生長(zhǎng)蛋白質(zhì)上。所得到的絲素蛋白質(zhì)與銀復(fù)合材料具有顯著的抗菌效果(金色葡萄桿菌抗菌性,如圖1.4),能夠很好的抑制細(xì)菌生長(zhǎng),還可以對(duì)已經(jīng)形成的菌落進(jìn)行破壞。這種抗菌復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值[54]。圖1.4再生絲素蛋白與銀復(fù)合材料的抗菌效果[54]具有兩親性質(zhì)的聚合物材料可以通過自主裝形成規(guī)則的納米材料體系,如納米管陣列,納米粒子組裝,膠體,凝膠和泡囊自主裝結(jié)構(gòu)等。由于蛋白質(zhì)膠體自主裝結(jié)構(gòu)具有很好的穩(wěn)定性、生物兼容性、可降解性,蛋白質(zhì)膠體薄膜能夠?qū)Χ喾N藥物或者分子進(jìn)行封裝,正越來越多的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[55-57];诘鞍踪|(zhì)或者蛋白質(zhì)重組的多肽材料已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高度可控,通過控制組分排布精確調(diào)控材料物理化學(xué)性質(zhì),進(jìn)而讓這種重組的多肽實(shí)現(xiàn)高度服從性來進(jìn)行藥物的定向輸送[6,58]。明膠蛋白質(zhì)材料具有一定pH響應(yīng)性能,將其與β-環(huán)糊精混合形成共聚物水凝膠薄膜可以將藥物釋放于特定pH部位,例如在實(shí)驗(yàn)中將包裹牛血清白蛋
第一章緒論7圖1.3肽鏈-銀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)示意圖[53]除了多肽,再生絲素蛋白質(zhì)材料也可以用來進(jìn)行銀離子礦化,再生絲素蛋白經(jīng)過圖案化設(shè)計(jì),作為礦化模板,經(jīng)白熾燈或陽光照射即可原位制備銀納米粒子。這一過程中絲素蛋白質(zhì)薄膜既起到還原劑作用,也起到穩(wěn)定劑作用,使銀納米粒子原位生長(zhǎng)蛋白質(zhì)上。所得到的絲素蛋白質(zhì)與銀復(fù)合材料具有顯著的抗菌效果(金色葡萄桿菌抗菌性,如圖1.4),能夠很好的抑制細(xì)菌生長(zhǎng),還可以對(duì)已經(jīng)形成的菌落進(jìn)行破壞。這種抗菌復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值[54]。圖1.4再生絲素蛋白與銀復(fù)合材料的抗菌效果[54]具有兩親性質(zhì)的聚合物材料可以通過自主裝形成規(guī)則的納米材料體系,如納米管陣列,納米粒子組裝,膠體,凝膠和泡囊自主裝結(jié)構(gòu)等。由于蛋白質(zhì)膠體自主裝結(jié)構(gòu)具有很好的穩(wěn)定性、生物兼容性、可降解性,蛋白質(zhì)膠體薄膜能夠?qū)Χ喾N藥物或者分子進(jìn)行封裝,正越來越多的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[55-57];诘鞍踪|(zhì)或者蛋白質(zhì)重組的多肽材料已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高度可控,通過控制組分排布精確調(diào)控材料物理化學(xué)性質(zhì),進(jìn)而讓這種重組的多肽實(shí)現(xiàn)高度服從性來進(jìn)行藥物的定向輸送[6,58]。明膠蛋白質(zhì)材料具有一定pH響應(yīng)性能,將其與β-環(huán)糊精混合形成共聚物水凝膠薄膜可以將藥物釋放于特定pH部位,例如在實(shí)驗(yàn)中將包裹牛血清白蛋
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物蛋白凝膠及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 周建中,張暉. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(11)
[2]白蛋白作為藥物載體的研究[J]. 張建軍,高緣,孫婉瑾. 化學(xué)進(jìn)展. 2011(08)
[3]生物高分子材料的進(jìn)展[J]. 宋麗貞. 產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2000(06)
本文編號(hào):3007120
【文章來源】: 孫思明 吉林大學(xué)
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
膠原蛋白結(jié)構(gòu):(a)膠原蛋白內(nèi)主要的氨基酸殘基基團(tuán);(b)膠原蛋白鏈形成三股螺旋結(jié)構(gòu);(c)三股螺旋結(jié)構(gòu)聚集纏繞在一起形成膠原纖維結(jié)構(gòu)[36]
第一章緒論7圖1.3肽鏈-銀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)示意圖[53]除了多肽,再生絲素蛋白質(zhì)材料也可以用來進(jìn)行銀離子礦化,再生絲素蛋白經(jīng)過圖案化設(shè)計(jì),作為礦化模板,經(jīng)白熾燈或陽光照射即可原位制備銀納米粒子。這一過程中絲素蛋白質(zhì)薄膜既起到還原劑作用,也起到穩(wěn)定劑作用,使銀納米粒子原位生長(zhǎng)蛋白質(zhì)上。所得到的絲素蛋白質(zhì)與銀復(fù)合材料具有顯著的抗菌效果(金色葡萄桿菌抗菌性,如圖1.4),能夠很好的抑制細(xì)菌生長(zhǎng),還可以對(duì)已經(jīng)形成的菌落進(jìn)行破壞。這種抗菌復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值[54]。圖1.4再生絲素蛋白與銀復(fù)合材料的抗菌效果[54]具有兩親性質(zhì)的聚合物材料可以通過自主裝形成規(guī)則的納米材料體系,如納米管陣列,納米粒子組裝,膠體,凝膠和泡囊自主裝結(jié)構(gòu)等。由于蛋白質(zhì)膠體自主裝結(jié)構(gòu)具有很好的穩(wěn)定性、生物兼容性、可降解性,蛋白質(zhì)膠體薄膜能夠?qū)Χ喾N藥物或者分子進(jìn)行封裝,正越來越多的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[55-57];诘鞍踪|(zhì)或者蛋白質(zhì)重組的多肽材料已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高度可控,通過控制組分排布精確調(diào)控材料物理化學(xué)性質(zhì),進(jìn)而讓這種重組的多肽實(shí)現(xiàn)高度服從性來進(jìn)行藥物的定向輸送[6,58]。明膠蛋白質(zhì)材料具有一定pH響應(yīng)性能,將其與β-環(huán)糊精混合形成共聚物水凝膠薄膜可以將藥物釋放于特定pH部位,例如在實(shí)驗(yàn)中將包裹牛血清白蛋
第一章緒論7圖1.3肽鏈-銀團(tuán)簇結(jié)構(gòu)示意圖[53]除了多肽,再生絲素蛋白質(zhì)材料也可以用來進(jìn)行銀離子礦化,再生絲素蛋白經(jīng)過圖案化設(shè)計(jì),作為礦化模板,經(jīng)白熾燈或陽光照射即可原位制備銀納米粒子。這一過程中絲素蛋白質(zhì)薄膜既起到還原劑作用,也起到穩(wěn)定劑作用,使銀納米粒子原位生長(zhǎng)蛋白質(zhì)上。所得到的絲素蛋白質(zhì)與銀復(fù)合材料具有顯著的抗菌效果(金色葡萄桿菌抗菌性,如圖1.4),能夠很好的抑制細(xì)菌生長(zhǎng),還可以對(duì)已經(jīng)形成的菌落進(jìn)行破壞。這種抗菌復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價(jià)值[54]。圖1.4再生絲素蛋白與銀復(fù)合材料的抗菌效果[54]具有兩親性質(zhì)的聚合物材料可以通過自主裝形成規(guī)則的納米材料體系,如納米管陣列,納米粒子組裝,膠體,凝膠和泡囊自主裝結(jié)構(gòu)等。由于蛋白質(zhì)膠體自主裝結(jié)構(gòu)具有很好的穩(wěn)定性、生物兼容性、可降解性,蛋白質(zhì)膠體薄膜能夠?qū)Χ喾N藥物或者分子進(jìn)行封裝,正越來越多的應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[55-57];诘鞍踪|(zhì)或者蛋白質(zhì)重組的多肽材料已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高度可控,通過控制組分排布精確調(diào)控材料物理化學(xué)性質(zhì),進(jìn)而讓這種重組的多肽實(shí)現(xiàn)高度服從性來進(jìn)行藥物的定向輸送[6,58]。明膠蛋白質(zhì)材料具有一定pH響應(yīng)性能,將其與β-環(huán)糊精混合形成共聚物水凝膠薄膜可以將藥物釋放于特定pH部位,例如在實(shí)驗(yàn)中將包裹牛血清白蛋
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物蛋白凝膠及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 周建中,張暉. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(11)
[2]白蛋白作為藥物載體的研究[J]. 張建軍,高緣,孫婉瑾. 化學(xué)進(jìn)展. 2011(08)
[3]生物高分子材料的進(jìn)展[J]. 宋麗貞. 產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2000(06)
本文編號(hào):3007120
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