活性氧（ROS）是分子氧在生命機(jī)體內(nèi)氧化還原過(guò)程中產(chǎn)生的一類的物質(zhì),具有壽命短、濃度低、反應(yīng)活性高的特點(diǎn),其動(dòng)態(tài)變化不僅能夠提供豐富的生理病理信息,還能夠成為疾病診斷和治療的突破口。然而,現(xiàn)有的細(xì)胞ROS監(jiān)控平臺(tái)存在制備復(fù)雜,效率低,生物相容性差的問(wèn)題。本論文針對(duì)以上細(xì)胞ROS監(jiān)測(cè)和調(diào)控中存在的問(wèn)題,以生物相容性優(yōu)異的有機(jī)小分子短肽和無(wú)機(jī)二氧化硅納米粒子作為載體,酶和血紅素作為催化分子,設(shè)計(jì)并構(gòu)建了功能化的電化學(xué)傳感界面及具有酶活性的納米粒子,實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞ROS的濃度監(jiān)測(cè)和調(diào)控。具體研究?jī)?nèi)容如下:1、構(gòu)建了基于自組裝肽基水凝膠的功能化平臺(tái)并用于細(xì)胞釋放H2O2的檢測(cè)。利用N-芴基甲氧基羰基-二苯丙氨酸（Fmoc-FF）的自組裝特性,構(gòu)建了一個(gè)基于酶的電化學(xué)傳感平臺(tái)和細(xì)胞監(jiān)測(cè)界面。Fmoc-FF水凝膠有兩個(gè)功能。一方面能夠?qū)崿F(xiàn)在自組裝過(guò)程中對(duì)辣根過(guò)氧化物酶（HRP）分子的包埋,另一方面能夠作為細(xì)胞粘附的基底。固定于肽水凝膠中的HRP能夠保持其固有活性和穩(wěn)定性,并實(shí)現(xiàn)直接電子轉(zhuǎn)移。因此,構(gòu)建了基于HRP的第三代電化學(xué)H2O2生物傳感器,并表現(xiàn)出良好的分析性能,包括18 nM的低檢測(cè)限,令人滿... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：145 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１納米酶雙向調(diào)控細(xì)胞內(nèi)ＲＯＳ［１＜）］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｂｉ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?ＲＯＳ?ｂｙ?ｎａｎｏｚｙｍｅＩＩ０］??

?北京化工大學(xué)博士生論文???ＯＤＳ??Ａ?ＴＩＯｓｆＩＴＯ?Ｂ?ＴＫＶＩＴＯ?Ｃ?ＴＫＶＴＴＯ??圖１－２蛋白微陣列電極的表面修飾及細(xì)胞粘附示意圖［１８］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｍｉｃｒｏａｒｒａｙｓ??ａｎｄ?ｆｏｒ?ｇｕｉｄｅｄ?ｃｅｌｌ?ａｄｈｅｓｉｏｎ［ｌ８］??基于細(xì)胞色素ｃ的傳感器能夠可避免抗尿酸、壞血酸等物質(zhì)的干擾，能夠在低電位??下實(shí)現(xiàn)ＲＯＳ的檢測(cè)。但是，具有過(guò)氧化物酶特點(diǎn)的細(xì)胞色素ｃ能夠同時(shí)檢測(cè)Ｈ２０２和０廣，??對(duì)于在復(fù)雜生物體中的選擇性檢測(cè)帶來(lái)了極大的問(wèn)題。眾所周知，超氧化物歧化酶??（ＳＯＤ）能夠催化０廣發(fā)生歧化反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)０２‘＿的特異性檢測(cè)。因此，很多研宄??者將ＳＯＤ通過(guò)納米材料固定于電極表面，促進(jìn)其直接電化學(xué)，實(shí)現(xiàn)對(duì)０廣的高效檢測(cè)??［２ｔ）］。多壁碳納米管和離子液體的復(fù)合物較早的就作為固定ＳＯＤ的基底，實(shí)現(xiàn)了來(lái)自肝??臟和白細(xì)胞釋放〇２’＿的檢測(cè)［２１］。為了提高傳感器的靈敏度，通過(guò)一步醇還原方法合成??的Ｐｔ－Ｐｄ／ＭＷＣＮＴｓ復(fù)合物被用來(lái)固定ＳＯＤ，其傳感器低的檢測(cè)限（０．７ＩｐＭ）能夠用來(lái)??監(jiān)測(cè)實(shí)際樣品中的〇廣［２２］。之后基于ＳＯＤ／多孔Ｐｔ－Ｐｄ的修飾電極由于其界面效應(yīng)，使得??傳感器的靈敏度高達(dá)１２７０＾ＡｍＭ“ｃｍ—２，因此可以用來(lái)監(jiān)測(cè)細(xì)胞０廣的動(dòng)力學(xué)情況［２３］。??以上所述的基于酶電化學(xué)生物傳感平臺(tái)的構(gòu)建提供了選擇性監(jiān)測(cè)實(shí)際樣品中痕量??ＲＯＳ的可能性，對(duì)疾病的診斷非常重要。??１．３．２

究，例如復(fù)合氮摻雜石墨??稀量子點(diǎn)（ＮＧＱＤ）用于電化學(xué)還原Ｈ２０２的工作也已經(jīng)有報(bào)道（如圖ｌ－４ｂ）?［５２］。并??且該傳感器用于檢測(cè)人宮頸癌細(xì)胞釋放Ｈ２０２的結(jié)果也令人滿意。??ａ?（?ｌ?；?；?ｒＷｉ??ｍ＾ｓＭ?Ｌ＾ｊ?，?ｃｒｇｉ、Ｍｌ??Ｂｅａｎｅ＿?２?Ｉ?ｐｒ?生?Ｈｊｉ??ｗ－ｗ??（ｂ）?—?／飛運(yùn)．．．．．．??變?Ｖ１?－??ｈ?武．?????ｊｒ??＊?／?Ｘｖ?＊?＊??〇?—?。?ｍ／??０?ＨｅＬ－Ｃｅ？ｓ?■■??圖１－４?（ａ）?ｒＧＯＱＤ／ＺｎＯ雜化納米纖維的合成路線和檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)Ｈ２０２的圖意示［５１］。（ｂ）在氮??摻雜石墨烯量子點(diǎn)上原位生長(zhǎng)無(wú)表面活性劑金納米粒子用于生物環(huán)境中Ｈ２〇２的電化學(xué)檢測(cè)［５２］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?（ａ）?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆｒＧＯ?ＱＤｓ／ＺｎＯ?ｈｙｂｒｉｄ?ｎａｎｏｆｌｂｅｒｓ?ａｎｄ?ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ??ｔｈｅ?ｃｅｌｌ－ｂａｓｅｄ?ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ?Ｈ２〇２?ｓｅｎｓｏｒｓ［５?丨］．（ｂ）?Ｉｎ?ｓｉｔｕ?ｇｒｏｗｔｈ?ｏｆ?ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ－ｆｒｅｅ?ｇｏｌｄ?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ｏｎ??ｎｉｔｒｏｇｅｎ－?ｄｏｐｅｄ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｑｕａｎｔｕｍ?ｄｏｔｓ?ｆｏｒ?ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ?ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｐｅｒｏｘｉｄｅ?ｉｎ?ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ??？?ｒ５２ｌ??ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ??除了上述碳材料之外，其他碳材料如中孔碳納米復(fù)合材料也己應(yīng)用于Ｈ２ｏ２電化??學(xué)生物傳

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米酶及其細(xì)胞活性氧調(diào)控[J]. 董海姣,張弛,范瑤瑤,張薇,顧寧,張宇.  生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2018(02)



本文編號(hào)：3265388