本文關鍵詞：過氧化氫定量釋放及其與金屬蛋白相互作用的SECM-SPR原位研究　出處：《中南大學》2011年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 過氧化氫 羥基自由基 掃描電化學顯微鏡 表面等離子體激元共振

【摘要】：過氧化氫與羥基自由基作為活性氧中的重要分子,廣泛參與細胞增殖、分化和凋亡等多種細胞調(diào)節(jié)過程,其在生物體內(nèi)引發(fā)的過氧化反應是細胞不可逆損傷的分子基礎,與腫瘤、心血管疾病、自身免疫病、衰老、癌癥等疾病的發(fā)生密切相關,因此采用實時原位的技術方法從結(jié)構(gòu)和動力學角度研究H202或OH·引發(fā)生物分子過氧化機制是揭示和預防機體氧化應激傷害的關鍵。但是,由于活性氧物種固有的高反應活性和低穩(wěn)定性(平均壽命只有微秒甚至納秒級),如何在現(xiàn)有的技術條件下有效地控制H202和OH·濃度仍然是一個難題。本論文中,我們針對這一現(xiàn)存問題,建立了基于H2O2/OH·可控釋放和高效捕獲的掃描電化學顯微鏡—表面等離子體激元共振聯(lián)用技術(SECM-SPR),實時原位研究了H2O2/OH·定量誘導的微區(qū)內(nèi)金屬蛋白的氧化過程,結(jié)果顯示： (1)采用SECM-SPR可實現(xiàn)對H202的可控釋放和現(xiàn)場原位檢測。通過電化學還原02實現(xiàn)了H202在SECM針尖上的定量釋放,利用SECM針尖與SPR基底之間亞微米級的短程間距有效抑制H202的擴散損耗和副反應損耗,實現(xiàn)了在SPR基底上的高效捕獲。相比于非在線的熒光檢測結(jié)果,采用SECM-SPR聯(lián)用技術可實現(xiàn)基底對H202的100%捕獲,原位釋放并捕獲到的H202產(chǎn)率高于非在線檢測的結(jié)果,且檢測誤差較小。 (2)采用SECM-SPR實現(xiàn)了對OH-誘導銅金屬蛋白氧化反應的實時原位靈敏監(jiān)測。通過控制探針電位定量釋放H202,擴散至SPR基底,與組裝在基底的銅金屬硫蛋白(Cu12+-MT)反應生成OH·,SPR現(xiàn)場監(jiān)測OH·引發(fā)MT的原位不可逆氧化損傷。采用熒光法證實了反應過程中產(chǎn)生了OH·。H2O2釋放量可與Cu12+-MT的氧化量呈良好線性關系。
[Abstract]:Hydrogen peroxide and hydroxyl radical, as important molecules in reactive oxygen species, are widely involved in the regulation of cell proliferation, differentiation and apoptosis. The peroxidation induced by it is the molecular basis of irreversible cell damage, which is closely related to the occurrence of cancer, cardiovascular disease, autoimmune disease, aging, cancer and other diseases. Therefore, it is the key to reveal and prevent oxidative stress injury from the point of view of structure and kinetics by using real-time in situ technique to study the mechanism of biological molecule peroxidation induced by H 202 or OH 路. Because of the inherent high reactive activity and low stability of the reactive oxygen species (the average life span is only microsecond or even nanosecond). How to effectively control the concentration of H202 and OH 路under the existing technical conditions is still a difficult problem. In this paper, we aim at this existing problem. A SECM-SPRR technique based on controllable release and high performance capture of H _ 2O _ 2 / OH was established by using SECM-SPRs with a scanning electrochemical microscope (SEM) and surface plasmon resonance (SPR). The oxidation process of metalloproteins in microdomain induced by H _ 2O _ 2 / OH 路was studied in situ in real time. The results showed that: 1) the controllable release and in-situ detection of H202 can be realized by SECM-SPR, and the quantitative release of H202 on the tip of SECM can be realized by electrochemical reduction 02. The short range distance between SECM tip and SPR substrate can effectively suppress the diffusion loss and side reaction loss of H202. Compared with the off-line fluorescence detection results, the 100% capture of H202 on the substrate can be realized by using SECM-SPR combined with SECM-SPR technology. The yield of H 202 released in situ and captured is higher than that of non-line detection, and the detection error is small. The real-time in situ sensitive monitoring of OH- induced oxidation of copper metalloproteins was realized by SECM-SPR. The H202 was released quantitatively by controlling the potential of the probe and then diffused to the SPR substrate. It reacts with copper metallothionein (Cu _ (12) -MTT) assembled on the substrate to form OH 路. In situ irreversible oxidative damage induced by OH 路H _ 2O _ 2 was monitored by SPR. It was proved by fluorescence method that the amount of OH 路路H _ 2O _ 2 released during the reaction was comparable to that of Cu12. The oxidation amount of-MT shows a good linear relationship.
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：R363

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