纳米银溶胶与蛋白质相互作用机制的研究

摘要

纳米材料以其独特的性质成为人们一直以来关注的焦点，尤其是在环境监测，生物医学以及工业催化等领域的应用日渐广泛。其中，有着优良光电性能银纳米粒子就是研究的热点之一。纳米银粒子的表面共振散射是所有纳米金属粒子中最活跃的，常被作为表面增强Raman散射的基体，可以大大提高被检测分子的灵敏度，同时银的杀菌能力使其在生物学中占有非常重要的地位。本文将纳米银粒子与生命科学中具有重要作用的蛋白质的相互有作用作为研究课题，对探索纳米粒子对生命体的影响及作用机理具有重要的理论和现实意义。
　　蛋白质是生命科学研究的核心，在生命现象和生命过程中起重要的作用。生命的运动依赖各种运动蛋白、机体的代谢活动依赖各种酶蛋白，可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。所以将蛋白质作为研究银纳米材料与生物体系作用的首选。研究纳米银粒子与蛋白质作用的机理是研究纳米材料对生物体系作用的主要内容之一。这不仅有助于探索纳米材料在生物体系中可能发挥的作用，同时也对系统研究纳米材料与生物体作用机理意义重大。
　　运用光谱法研究三种球蛋白（牛血清白蛋白、溶菌酶和人血清白蛋白）与纳米银粒子之间的相互作用以及相关效应。光谱数据拟合结果表明，三种球蛋白都能吸附在纳米银粒子的表面，使其416nm处的紫外特征吸收峰强度下降，且峰位红移。Stern-Volmer和范德霍夫方程数据分析表明，纳米银粒子能够静态猝灭三种球蛋白的内源荧光，与其可能形成比较稳定的蛋白-银纳米粒子集合体，两者的结合常数为10-9～10-10Lmol-1。结合同步荧光和紫外光谱研究发现，纳米银粒子能够破坏蛋白质分子内的氨基酸残基所处的微环境，使其疏水介质增多，同时，蛋白质分子的构象发生改变。蛋白质分子对纳米银粒子的包覆以及本身构象的变化具有双重滞后效应。并利用紫外可见光谱对此过程的吸附类型以及反应级数进行研究，结果表明三种球蛋白对纳米银粒子的表面的作用是多层吸附的二级反应。这些研究可以为探讨纳米银溶胶在生物体内的应用提供有价值的实验依据。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 银纳米粒子

1．1．1 银纳米粒子的性质

1．1．2 银纳米粒子制备方法和原理

1．1．3 银纳米银粒子的应用

1．2 蛋白质

1．2．1 蛋白质的功能

1．2．2 蛋白质结构

1．2．3 维系蛋白质结构的作用力

1．2．4 球蛋白分子结构规律

1．3 蛋白质与纳米材料相互作用的研究

1．3．1 蛋白质与纳米材料相互作用研究方法

1．3．2 蛋白质与纳米材料相互作用的研究意义

1．4 本论文的研究目的和主要内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

第二章 Ag NPs与牛血清白蛋白(BSA)作用的研究

2．1 引言

2．2 实验仪器和试剂

2．2．1 实验仪器

2．2．2 实验试剂

2．3 实验内容

2．3．1 纳米银粒子的制备

2．3．2 BSA溶液的配制

2．3．3 银纳米粒子的表征

2．3．4 Ag NPs与BSA作用的探究

2．4 结果和讨论

2．4．1 纳米银的表征

2．4．2 TEM分析

2．4．3 纳米银粒子对BSA荧光猝灭的研究

2．4．4 纳米银粒子与BSA结合参数及键合模式的确定

2．4．5 纳米银粒子对BSA二级结构的影响

2．4．6 纳米银粒与BSA作用的滞后效应的研究

2．4．7 纳米银粒与BSA作用的动力学参数测定

2．4．8 纳米银粒与BSA作用的红外光谱研究

2．5 结论

第三章 纳米银粒子与溶菌酶(LYSO)作用的研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验仪器和试剂

3．2．2 实验试剂

3．3 实验方法

3．3．1 溶液的配制

3．3．2 Ag NPs与LYSO作用的探究

3．4 实验结果和讨论

3．4．1 LYSO对纳米银粒子作用的TEM分析

3．4．2 纳米银粒子对LYSO荧光猝灭的研究

3．4．3 纳米银粒子与LYSO结合参数及键合模式的确定

3．4．4 纳米银粒子对LYSO二级结构的影响

3．4．5 纳米银粒子与LYSO作用的滞后效应的研究

3．4．6 纳米银粒子与LYSO作用的动力学参数测定

3．5 结论

第四章 纳米银粒子与人血清白蛋白(HSA)作用的研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验仪器和试剂

4．3 实验方法

4．3．1 溶液的配制

4．3．2 Ag NPs与HSA作用的探究

4．4 实验结果和讨论

4．4．1 HSA对纳米银粒子作用的TEM分析

4．4．2 纳米银粒子对HSA荧光猝灭的研究

4．4．3 纳米银粒子与HSA结合参数及键合模式的确定

4．4．4 纳米银粒子对HSA二级结构的影响

4．4．5 纳米银粒子与HSA作用的滞后效应的研究

4．4．6 纳米银粒子与HSA作用的动力学参数测定

4．5 结论

第五章 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

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