本文主要研究内容
作者苏东悦（2019）在《基于单细胞表面的人工细胞壁构筑与功能化》一文中研究指出：自然界中,大部分的生物细胞的行为与细胞膜和细胞壁的表面紧密相关,细胞行为都直接或间接地由细胞表面与外部环境的界面进行控制或调节。利用化学的方法将细胞表面工程技术引入到细胞表面,为细胞设计一件相容性较好的“纳米人工细胞壁”被认为是具有发展前景的生物技术。在包覆后的细胞中,细胞与人工细胞壁的结合显著地提高了细胞在恶劣环境中的生存能力和稳定性,并扩展了这种细胞核壳结构在细胞催化、细胞传感器、细胞治疗、组织工程等方面的应用。同时,细胞表面的任何变化都会不可避免地导致细胞功能的改变,所以,本论文根据不同细胞模板的需求对人造细胞壁进行了不同的设计合成,通过调控人工细胞壁与细胞内部环境、细胞外部环境的协同作用,来挖掘细胞核壳结构潜在的功能性。具体研究内容如下:以蛋白质微胶囊为包覆模板,通过层层自组装技术将金属螯合复合物(TA-Fe3+)人工细胞壁包覆在蛋白质微胶囊表面。在真空干燥的条件下,TA-Fe3+壳层的成功包覆使微胶囊可以维持原有的形状,其包覆前后微胶囊表面的杨氏模量由0.95 GPa增加到1.84 GPa,有效地提高了蛋白质微胶囊表面的机械强度,当外部环境存在蛋白水解酶及小分子还原剂时,这层壳层可以对胶囊起到保护防御的作用,抵抗外环境物质的破坏。通过加入乙二胺四乙酸（Ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA）,可以调控人工细胞壁的形成与降解,进而调控蛋白质微胶囊内部装载的DNA进行有效地释放。同时,包覆富集大量电荷的人工细胞壁,可以通过与底物之间的静电作用调控蛋白质微胶囊外膜的透性,进而调节蛋白质微胶囊内部装载碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase,ALP）的活性。由于人工细胞壁中单宁酸（Tannic acid,TA）的引入,使得TA-Fe3+人工壳层具有一定的抗氧化性,可以有效地消除2,2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐自由基（2,2’-Azinobis-（3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate）+,ABTS+）等。通过对无生命的蛋白质微胶囊表面人工细胞壁的构筑研究,为后续在活细胞表面构筑人工细胞壁及功能调控等方面奠定了基础。接下来,选择有生命的酵母细胞为模板进行包覆,结合原位形成团聚体微液滴技术在细胞表面包覆由氨基化的牛血清白蛋白（BSA-NH2）与羧基化的葡聚糖（Dextran-COOH）构筑的双组分人工细胞壁,通过二乙酸荧光素-碘化丙啶（3,6-Diacetoxyfluoran-Propidium Iodide,FDA-PI）双荧光染色法测试了其团聚体包覆技术对细胞活性的影响可以忽略不计。这层团聚体微液滴人工细胞壁不仅可以保护酵母细胞免受大肠杆菌（E.coli）干扰、抵抗银纳米颗粒（AgNPs）的入侵,而且可以延长细胞的保存时间到2个月以上。此外,该人工细胞壁赋予了酵母细胞一定的捕集能力,使其可以主动地从溶液中捕获营养物质或功能性物质（H2O2、Fe3O4）等,进而使其包覆后的细胞具有多重功能性。此外,这层由生物分子构成的团聚体壳层可以维持细胞活性,使包覆后的细胞可以继续增殖,并且将团聚体壳层延展到子代细胞,能够保护到第三代子代细胞免受E.coli的干扰。除了该人工细胞壁对包覆细胞的多重保护功能作用外,为进一步探究其与细胞的功能协同性,最后,我们选择了具有光合作用的蛋白核小球藻细胞为模板进行研究,并采用聚多巴胺（Polydopamine,PDA）和漆酶（Laccase）作为构筑基元包覆于细胞表面。当体系中加入底物单宁酸时,单宁酸会快速地吸附在漆酶-聚多巴胺@细胞表面,构筑了一种类似于三明治的夹层结构。特别之处在于漆酶的耗氧反应被夹杂在构筑外层的中间,当消耗光合作用产生的氧气与线粒体呼吸消耗的氧气达到平衡时,使每个小球藻细胞周围处于独立的厌氧环境,从而诱导其细胞由光合产氧转变为光合产氢。并通过调控体系中底物单宁酸的浓度,实现了对包覆后的细胞光合产氧与光合产氢的功能相互转换调控。由于该人工细胞壁对光系统II（photosystem II,PSII）的活性影响很小,从而显著地提高了产氢速率(0.32μmol H2h-1（mg chlorophyll）-1)及产氢时间（7天）。这一策略也为调节细胞功能和潜在的绿色能源替代发展提供了一条有效的途径。
Abstract
zi ran jie zhong ,da bu fen de sheng wu xi bao de hang wei yu xi bao mo he xi bao bi de biao mian jin mi xiang guan ,xi bao hang wei dou zhi jie huo jian jie de you xi bao biao mian yu wai bu huan jing de jie mian jin hang kong zhi huo diao jie 。li yong hua xue de fang fa jiang xi bao biao mian gong cheng ji shu yin ru dao xi bao biao mian ,wei xi bao she ji yi jian xiang rong xing jiao hao de “na mi ren gong xi bao bi ”bei ren wei shi ju you fa zhan qian jing de sheng wu ji shu 。zai bao fu hou de xi bao zhong ,xi bao yu ren gong xi bao bi de jie ge xian zhe de di gao le xi bao zai e lie huan jing zhong de sheng cun neng li he wen ding xing ,bing kuo zhan le zhe chong xi bao he ke jie gou zai xi bao cui hua 、xi bao chuan gan qi 、xi bao zhi liao 、zu zhi gong cheng deng fang mian de ying yong 。tong shi ,xi bao biao mian de ren he bian hua dou hui bu ke bi mian de dao zhi xi bao gong neng de gai bian ,suo yi ,ben lun wen gen ju bu tong xi bao mo ban de xu qiu dui ren zao xi bao bi jin hang le bu tong de she ji ge cheng ,tong guo diao kong ren gong xi bao bi yu xi bao nei bu huan jing 、xi bao wai bu huan jing de xie tong zuo yong ,lai wa jue xi bao he ke jie gou qian zai de gong neng xing 。ju ti yan jiu nei rong ru xia :yi dan bai zhi wei jiao nang wei bao fu mo ban ,tong guo ceng ceng zi zu zhuang ji shu jiang jin shu ao ge fu ge wu (TA-Fe3+)ren gong xi bao bi bao fu zai dan bai zhi wei jiao nang biao mian 。zai zhen kong gan zao de tiao jian xia ,TA-Fe3+ke ceng de cheng gong bao fu shi wei jiao nang ke yi wei chi yuan you de xing zhuang ,ji bao fu qian hou wei jiao nang biao mian de yang shi mo liang you 0.95 GPazeng jia dao 1.84 GPa,you xiao de di gao le dan bai zhi wei jiao nang biao mian de ji xie jiang du ,dang wai bu huan jing cun zai dan bai shui jie mei ji xiao fen zi hai yuan ji shi ,zhe ceng ke ceng ke yi dui jiao nang qi dao bao hu fang yu de zuo yong ,di kang wai huan jing wu zhi de po huai 。tong guo jia ru yi er an si yi suan （Ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA）,ke yi diao kong ren gong xi bao bi de xing cheng yu jiang jie ,jin er diao kong dan bai zhi wei jiao nang nei bu zhuang zai de DNAjin hang you xiao de shi fang 。tong shi ,bao fu fu ji da liang dian he de ren gong xi bao bi ,ke yi tong guo yu de wu zhi jian de jing dian zuo yong diao kong dan bai zhi wei jiao nang wai mo de tou xing ,jin er diao jie dan bai zhi wei jiao nang nei bu zhuang zai jian xing lin suan mei （Alkaline phosphatase,ALP）de huo xing 。you yu ren gong xi bao bi zhong chan ning suan （Tannic acid,TA）de yin ru ,shi de TA-Fe3+ren gong ke ceng ju you yi ding de kang yang hua xing ,ke yi you xiao de xiao chu 2,2-lian dan -er （3-yi ji -ben bing sai zuo -6-huang suan ）er an yan zi you ji （2,2’-Azinobis-（3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate）+,ABTS+）deng 。tong guo dui mo sheng ming de dan bai zhi wei jiao nang biao mian ren gong xi bao bi de gou zhu yan jiu ,wei hou xu zai huo xi bao biao mian gou zhu ren gong xi bao bi ji gong neng diao kong deng fang mian dian ding le ji chu 。jie xia lai ,shua ze you sheng ming de jiao mu xi bao wei mo ban jin hang bao fu ,jie ge yuan wei xing cheng tuan ju ti wei ye di ji shu zai xi bao biao mian bao fu you an ji hua de niu xie qing bai dan bai （BSA-NH2）yu suo ji hua de pu ju tang （Dextran-COOH）gou zhu de shuang zu fen ren gong xi bao bi ,tong guo er yi suan ying guang su -dian hua bing ding （3,6-Diacetoxyfluoran-Propidium Iodide,FDA-PI）shuang ying guang ran se fa ce shi le ji tuan ju ti bao fu ji shu dui xi bao huo xing de ying xiang ke yi hu lve bu ji 。zhe ceng tuan ju ti wei ye di ren gong xi bao bi bu jin ke yi bao hu jiao mu xi bao mian shou da chang gan jun （E.coli）gan rao 、di kang yin na mi ke li （AgNPs）de ru qin ,er ju ke yi yan chang xi bao de bao cun shi jian dao 2ge yue yi shang 。ci wai ,gai ren gong xi bao bi fu yu le jiao mu xi bao yi ding de bu ji neng li ,shi ji ke yi zhu dong de cong rong ye zhong bu huo ying yang wu zhi huo gong neng xing wu zhi （H2O2、Fe3O4）deng ,jin er shi ji bao fu hou de xi bao ju you duo chong gong neng xing 。ci wai ,zhe ceng you sheng wu fen zi gou cheng de tuan ju ti ke ceng ke yi wei chi xi bao huo xing ,shi bao fu hou de xi bao ke yi ji xu zeng shi ,bing ju jiang tuan ju ti ke ceng yan zhan dao zi dai xi bao ,neng gou bao hu dao di san dai zi dai xi bao mian shou E.colide gan rao 。chu le gai ren gong xi bao bi dui bao fu xi bao de duo chong bao hu gong neng zuo yong wai ,wei jin yi bu tan jiu ji yu xi bao de gong neng xie tong xing ,zui hou ,wo men shua ze le ju you guang ge zuo yong de dan bai he xiao qiu zao xi bao wei mo ban jin hang yan jiu ,bing cai yong ju duo ba an （Polydopamine,PDA）he qi mei （Laccase）zuo wei gou zhu ji yuan bao fu yu xi bao biao mian 。dang ti ji zhong jia ru de wu chan ning suan shi ,chan ning suan hui kuai su de xi fu zai qi mei -ju duo ba an @xi bao biao mian ,gou zhu le yi chong lei shi yu san ming zhi de ga ceng jie gou 。te bie zhi chu zai yu qi mei de hao yang fan ying bei ga za zai gou zhu wai ceng de zhong jian ,dang xiao hao guang ge zuo yong chan sheng de yang qi yu xian li ti hu xi xiao hao de yang qi da dao ping heng shi ,shi mei ge xiao qiu zao xi bao zhou wei chu yu du li de ya yang huan jing ,cong er you dao ji xi bao you guang ge chan yang zhuai bian wei guang ge chan qing 。bing tong guo diao kong ti ji zhong de wu chan ning suan de nong du ,shi xian le dui bao fu hou de xi bao guang ge chan yang yu guang ge chan qing de gong neng xiang hu zhuai huan diao kong 。you yu gai ren gong xi bao bi dui guang ji tong II（photosystem II,PSII）de huo xing ying xiang hen xiao ,cong er xian zhe de di gao le chan qing su lv (0.32μmol H2h-1（mg chlorophyll）-1)ji chan qing shi jian （7tian ）。zhe yi ce lve ye wei diao jie xi bao gong neng he qian zai de lu se neng yuan ti dai fa zhan di gong le yi tiao you xiao de tu jing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自哈尔滨工业大学的苏东悦，发表于刊物哈尔滨工业大学2019-12-07论文，是一篇关于单细胞纳米包覆论文,人工细胞壁论文,自组装论文,团聚体微液滴论文,生物制氢论文,哈尔滨工业大学2019-12-07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，资料来自哈尔滨工业大学2019-12-07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。
标签：单细胞纳米包覆论文; 人工细胞壁论文; 自组装论文; 团聚体微液滴论文; 生物制氢论文; 哈尔滨工业大学2019-12-07论文;