用于检测糖蛋白的荧光印迹纳米材料的制备与应用研究

摘要

糖蛋白是生物体内一种重要生物大分子，是蛋白质糖基化修饰后的产物，在生物体内发挥重要作用。研究表明，糖蛋白在生物体内表达量的高低与多种疾病相关：如转铁蛋白受体这种膜结合型糖蛋白，它的作用是与转铁蛋白结合，将铁转运到细胞内，供细胞正常的生命活动，当生物体发生癌变时，转铁蛋白受体就会过量表达，以此来转运肿瘤细胞恶性繁殖所需要的过量铁；再如黏蛋白1这种膜结合型糖蛋白，正常情况下，它的作用是保持管道润滑、黏附管腔表面的细菌和病毒等，当机体发生癌变时，这种糖蛋白在细胞膜上的表达量也明显增多。基于抗体识别技术虽具有良好的识别效果，但抗体存在制备步骤繁琐、稳定性差、价格昂贵等特点。因此，发展稳定性好、操作简易、成本低廉、能快速分析糖蛋白的方法对研究相关疾病发生、发展有着重要意义。
　　本论文主要设计制备了两种荧光印迹纳米材料，分别实现了对转铁蛋白和黏蛋白1的特异性识别。具体内容如下：
　　1、以包覆罗丹明B染料的二氧化硅为核，通过溶胶凝胶法在其表面修饰硼酸基团，以辣根过氧化物酶为模板制备了辣根过氧化物酶的印迹聚合物。为了验证方法的普适性，另选转铁蛋白为模板分子，制备了转铁蛋白的印迹聚合物。通过荧光响应考察了印迹材料对模板分子转铁蛋白的识别性能，最后，以转铁蛋白为媒介，实现了细胞膜上转铁蛋白受体的特异性识别与荧光成像分析。该荧光印迹纳米材料具有合成操作简易、识别速度快、稳定性好等优点，更为重要的是，通过对转铁蛋白的特异性识别，实现了对转铁蛋白受体高表达相关循环肿瘤细胞的选择性识别。该工作为科研工作者设计合成人工抗体提供了新思路。
　　2、以上转换纳米材料为荧光团，在其表面修饰硼酸基团。以黏蛋白1为模板，制备了黏蛋白1的印迹聚合物，通过荧光响应考察了印迹材料的识别性能，并将该材料应用于肿瘤细胞膜上黏蛋白1的特异性识别及成像分析研究。最后将其应用于小鼠乳腺癌模型的治疗，通过印迹材料的导向及在980 nm激光照射下的热效应实现对恶性增殖的肿瘤细胞的抑制及杀伤以达治疗肿瘤的目的。实验过程及结果显示，以上转换为荧光团的印迹聚合物具有背景干扰小、操作简便、能够实现肿瘤的识别与治疗一体化等优点。

目录

声明

第一章 绪论

1.1分子印迹技术简介

1.1.1分子印迹技术的起源与发展

1.1.2分子印迹技术的基本原理及制备过程

1.1.3分子印迹技术的分类及特点

1.1.4分子印迹技术的应用

1.2分子印迹技术用于生物大分子蛋白的研究概述

1.2.1蛋白质印迹聚合物概述

1.2.2生物大分子印迹材料的制备方法

1.2.3分子印迹技术用于检测大分子糖蛋白的研究进展

1.3上转换纳米材料概述

1.3.1上转换纳米材料简介

1.3.2上转换纳米材料的发光机制与制备方法简介

1.3.3上转换纳米材料的应用

1.4论文的选题目的及意义

参考文献

第二章 转铁蛋白荧光印迹材料的制备及应用研究

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1仪器和试剂

2.2.2实验方法

2.2.3印迹材料的合成和表征

2.3结果讨论

2.3.1 印迹聚合物的光学性质

2.3.2印迹聚合物的荧光响应

2.3.3体外测定条件优化

2.3.4 选择性实验

2.3.5 动力学实验

2.3.6 硼酸基团的识别作用机理

2.3.7 细胞实验

2.3.8 回收率的测定

2.3.9 印迹材料稳定性测定分析

2.3.10回收使用次数测定

2.4 结论

参考文献

第三章 黏蛋白荧光上转换印迹材料的制备与应用研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1仪器与试剂

3.2.2实验方法

3.2.3上转换印迹材料的合成和表征

3.3结果讨论

3.3.1 上转化印迹材料的光学性质

3.3.2上转换印迹材料与Muc 1的荧光分析

3.3.3体外测定条件优化

3.3.4 上转换印迹材料的选择性实验

3.3.5 细胞实验

3.3.6 回收使用次数测定

3.3.7 小鼠乳腺癌模型热治疗实验

3.4 结论

参考文献

附录一 相关化合物的表征图谱

附录二 硕士期间所获科研成果及参与课题

致谢