本文主要研究内容
作者李蔚（2019）在《近红外响应型纳米金棒-酶体系介导的光热效应与应用》一文中研究指出：酶是一类具有催化活性的生物大分子,其化学本质为蛋白质或RNA,对底物具有高度特异性和高度催化活性。酶的活力容易受到多种因素的影响,如温度、pH值、抑制剂等,因此限制了其在工业和医学等领域的应用。按照酶的最适温度,可将其分为嗜冷酶、嗜温酶和嗜热酶。其中,嗜温酶虽然稳定性较差,不易保存,使用范围受到限制,但是来源广泛,易于获得;嗜热酶具有较高的催化能力和热稳定性。研究人员通过对酶分子进行突变和修饰来提高酶的催化性能。纳米材料作为一种新兴材料受到广泛的关注和研究,大量的研究中已经利用纳米材料迥异于宏观物质的特性改善酶的催化活力。纳米材料最为引人注目的一个特点是光热效应。光热效应是指光热材料受特定波长的光照射后,光子能量不直接改变材料内部电子状态而是使材料晶格振动加剧,最终导致温度上升的电学特性。目前已知具有光热效应的纳米材料主要可分为四类:贵金属纳米材料,如纳米金、纳米银等;碳类纳米材料,如石墨烯等;过渡金属硫族化合物纳米材料,如CuS等;有机染料纳米材料,如吲哚菁绿等。利用纳米材料的光热效应调节酶活并使酶的应用领域得到拓展已成为一个新的研究热点。此外,基于纳米材料光热效应的光热治疗目前已经被作为一种非侵入式的、无毒副作用的治疗手段应用于癌症治疗的研究中,光热治疗可以通过诱发局部高温选择性消除肿瘤细胞。光热材料纳米金粒子由于其独特的表面等离子共振效应,已经广泛应用于靶向药物运载、光热治疗、生物成像和生物探针等领域。在本文中,通过自组装的方式将不同种类的酶修饰于纳米金棒上,利用光热效应来调节和激发酶的催化活性并将其用于工业催化和生物医学等领域。主要结果概括如下:1.本研究将脂肪酶(PPL)与纳米金棒偶联合成复合物(enzyme-conjugated GNRs complexes,EGCs),探究光照加热与传统水浴加热两种不同加热方式对酶活的影响。尽管两个体系整体温度相同,但EGCs较游离酶显示出了更快的催化速率。基于此,本文提出了一种微观环境下由局部高温和固定化导致酶的构象改变并提高酶活的假说模型。此外,EGCs也具有了更高的长时稳定性和可重复利用性。本研究将EGCs应用于Aldol反应的催化中,高效液相结果表明反应时间极大缩短,这说明EGCs具有工业应用的潜力。2.由群体效应调控产生的生物被膜和外毒素分别是导致细菌耐药性和致病性的主要因素。鉴于生物被膜的主要成分和外毒素的本质都是蛋白质,本研究构建了菠萝蛋白酶偶联的纳米金棒(protease-conjugated GNRs,PGs)。在近红外光照条件下,PGs可以通过破坏细胞壁有效杀伤大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,降解已经形成的生物被膜和细菌外毒素。在无光照条件下,PGs也可以抑制细菌生长,同时抑制生物被膜和外毒素的形成。因为金黄色葡萄球菌是革兰氏阳性菌,细胞壁结构成分中肽聚糖的比例较高,所以PGs对于金黄色葡萄球菌的杀伤效果比大肠杆菌更为明显。此外,由于金黄色葡萄球菌群体效应的信号分子为多肽类小分子,抑制群体效应在治疗和预防细菌感染引起的炎症中具有潜在的研究价值和应用价值。最后,PGs能够破坏细菌DNA和蛋白质,避免耐药基因的扩散。3.为了靶向阿尔茨海默症多病因进行治疗,本研究设计了抗体和嗜热酰基氨肽酶双偶联的纳米金棒(GNRs-APH-scFv,GAS)复合物。在近红外光的激发下,GAS在酶的作用下有效降解Aβ单体,抑制其纤维化进程从而减少毒性更高的Aβ寡聚体和纤维的产生;另一方面,在抗体和光热效应的双重作用下,寡聚体和纤维被解聚为单体,再由嗜热酶进行清除。这样就可以实现各种形态Aβ的高效清除。GAS可以减少由Aβ介导产生的ROS,提高细胞存活率。同时,在抗体的靶向作用下,纳米金棒可以作为生物探针检测Aβ的纤维化进程。体内研究表明,GAS能够缓解Aβ的毒性,延滞瘫痪发作,延长CL4176转基因线虫的寿命。
Abstract
mei shi yi lei ju you cui hua huo xing de sheng wu da fen zi ,ji hua xue ben zhi wei dan bai zhi huo RNA,dui de wu ju you gao du te yi xing he gao du cui hua huo xing 。mei de huo li rong yi shou dao duo chong yin su de ying xiang ,ru wen du 、pHzhi 、yi zhi ji deng ,yin ci xian zhi le ji zai gong ye he yi xue deng ling yu de ying yong 。an zhao mei de zui kuo wen du ,ke jiang ji fen wei shi leng mei 、shi wen mei he shi re mei 。ji zhong ,shi wen mei sui ran wen ding xing jiao cha ,bu yi bao cun ,shi yong fan wei shou dao xian zhi ,dan shi lai yuan an fan ,yi yu huo de ;shi re mei ju you jiao gao de cui hua neng li he re wen ding xing 。yan jiu ren yuan tong guo dui mei fen zi jin hang tu bian he xiu shi lai di gao mei de cui hua xing neng 。na mi cai liao zuo wei yi chong xin xing cai liao shou dao an fan de guan zhu he yan jiu ,da liang de yan jiu zhong yi jing li yong na mi cai liao jiong yi yu hong guan wu zhi de te xing gai shan mei de cui hua huo li 。na mi cai liao zui wei yin ren zhu mu de yi ge te dian shi guang re xiao ying 。guang re xiao ying shi zhi guang re cai liao shou te ding bo chang de guang zhao she hou ,guang zi neng liang bu zhi jie gai bian cai liao nei bu dian zi zhuang tai er shi shi cai liao jing ge zhen dong jia ju ,zui zhong dao zhi wen du shang sheng de dian xue te xing 。mu qian yi zhi ju you guang re xiao ying de na mi cai liao zhu yao ke fen wei si lei :gui jin shu na mi cai liao ,ru na mi jin 、na mi yin deng ;tan lei na mi cai liao ,ru dan mo xi deng ;guo du jin shu liu zu hua ge wu na mi cai liao ,ru CuSdeng ;you ji ran liao na mi cai liao ,ru yin duo jing lu deng 。li yong na mi cai liao de guang re xiao ying diao jie mei huo bing shi mei de ying yong ling yu de dao ta zhan yi cheng wei yi ge xin de yan jiu re dian 。ci wai ,ji yu na mi cai liao guang re xiao ying de guang re zhi liao mu qian yi jing bei zuo wei yi chong fei qin ru shi de 、mo du fu zuo yong de zhi liao shou duan ying yong yu ai zheng zhi liao de yan jiu zhong ,guang re zhi liao ke yi tong guo you fa ju bu gao wen shua ze xing xiao chu zhong liu xi bao 。guang re cai liao na mi jin li zi you yu ji du te de biao mian deng li zi gong zhen xiao ying ,yi jing an fan ying yong yu ba xiang yao wu yun zai 、guang re zhi liao 、sheng wu cheng xiang he sheng wu tan zhen deng ling yu 。zai ben wen zhong ,tong guo zi zu zhuang de fang shi jiang bu tong chong lei de mei xiu shi yu na mi jin bang shang ,li yong guang re xiao ying lai diao jie he ji fa mei de cui hua huo xing bing jiang ji yong yu gong ye cui hua he sheng wu yi xue deng ling yu 。zhu yao jie guo gai gua ru xia :1.ben yan jiu jiang zhi fang mei (PPL)yu na mi jin bang ou lian ge cheng fu ge wu (enzyme-conjugated GNRs complexes,EGCs),tan jiu guang zhao jia re yu chuan tong shui yu jia re liang chong bu tong jia re fang shi dui mei huo de ying xiang 。jin guan liang ge ti ji zheng ti wen du xiang tong ,dan EGCsjiao you li mei xian shi chu le geng kuai de cui hua su lv 。ji yu ci ,ben wen di chu le yi chong wei guan huan jing xia you ju bu gao wen he gu ding hua dao zhi mei de gou xiang gai bian bing di gao mei huo de jia shui mo xing 。ci wai ,EGCsye ju you le geng gao de chang shi wen ding xing he ke chong fu li yong xing 。ben yan jiu jiang EGCsying yong yu Aldolfan ying de cui hua zhong ,gao xiao ye xiang jie guo biao ming fan ying shi jian ji da su duan ,zhe shui ming EGCsju you gong ye ying yong de qian li 。2.you qun ti xiao ying diao kong chan sheng de sheng wu bei mo he wai du su fen bie shi dao zhi xi jun nai yao xing he zhi bing xing de zhu yao yin su 。jian yu sheng wu bei mo de zhu yao cheng fen he wai du su de ben zhi dou shi dan bai zhi ,ben yan jiu gou jian le bo luo dan bai mei ou lian de na mi jin bang (protease-conjugated GNRs,PGs)。zai jin gong wai guang zhao tiao jian xia ,PGske yi tong guo po huai xi bao bi you xiao sha shang da chang gan jun he jin huang se pu tao qiu jun ,jiang jie yi jing xing cheng de sheng wu bei mo he xi jun wai du su 。zai mo guang zhao tiao jian xia 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cong er jian shao du xing geng gao de Aβgua ju ti he qian wei de chan sheng ;ling yi fang mian ,zai kang ti he guang re xiao ying de shuang chong zuo yong xia ,gua ju ti he qian wei bei jie ju wei chan ti ,zai you shi re mei jin hang qing chu 。zhe yang jiu ke yi shi xian ge chong xing tai Aβde gao xiao qing chu 。GASke yi jian shao you Aβjie dao chan sheng de ROS,di gao xi bao cun huo lv 。tong shi ,zai kang ti de ba xiang zuo yong xia ,na mi jin bang ke yi zuo wei sheng wu tan zhen jian ce Aβde qian wei hua jin cheng 。ti nei yan jiu biao ming ,GASneng gou huan jie Aβde du xing ,yan zhi tan huan fa zuo ,yan chang CL4176zhuai ji yin xian chong de shou ming 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自吉林大学的李蔚，发表于刊物吉林大学2019-06-25论文，是一篇关于光热效应论文,纳米金棒论文,远程调控论文,杀菌剂论文,阿尔茨海默症论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自吉林大学2019-06-25论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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