鋅摻雜四氧化三鐵納米顆粒與胃蛋白酶相互作用的研究.pdf

1、近幾十年來(lái)，納米材料技術(shù)的發(fā)展十分迅速，納米材料的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，涉及工業(yè)、商業(yè)和生物醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。納米材料的巨大應(yīng)用前景以及工業(yè)中的大量生產(chǎn)使得人們?cè)谌粘Ｉ钪薪佑|到它們的概率大大提高。在這種情況下，納米材料的生物效應(yīng)成為了關(guān)注焦點(diǎn)，引發(fā)了科研人員極大的興趣。眾所周知，納米顆粒暴露于生物體后會(huì)立即與生物體液中的蛋白質(zhì)分子發(fā)生作用，其表面會(huì)形成一層蛋白冠。從納米顆粒角度來(lái)說(shuō)，蛋白冠的形成會(huì)改變納米顆粒在生物體中細(xì)胞攝取和從生物體的

2、清除等代謝途徑，影響納米顆粒在生物體中的分布和其功能的發(fā)揮。從蛋白質(zhì)分子角度來(lái)說(shuō)，蛋白冠的形成會(huì)改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、活性及其功能，從而影響納米材料的生物效應(yīng)。因此，研究納米顆粒和蛋白質(zhì)的相互作用，對(duì)納米材料在生物技術(shù)領(lǐng)域和生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。
　　磁性納米顆粒因?yàn)榫哂休^高的磁化率和很好的生物相容性被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，目前超順磁四氧化三鐵納米顆粒是唯一被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于臨床的納米磁共振成像造影劑。鋅摻雜四氧化三鐵納

3、米顆粒(ZnxFe3-xO4NPS)具有比四氧化三鐵納米顆粒(Fe3O4NPS)更高的磁化率，是一個(gè)更好的潛在磁共振成像造影劑。在其應(yīng)用之前，需要對(duì)它與體內(nèi)蛋白質(zhì)的相互作用進(jìn)行探究，了解其與體內(nèi)蛋白質(zhì)的吸附作用以及由此帶來(lái)的生物安全效應(yīng)。本課題選取鋅摻雜四氧化三鐵納米顆粒(Zn0.4Fe2.6O4NPS)為研究對(duì)象，探究了其在小鼠體內(nèi)與胃內(nèi)蛋白質(zhì)的相互作用以及在體外與胃蛋白酶的相互作用。全文共分三章。
　　第一章:首先，對(duì)納米材料

4、和蛋白質(zhì)相互作用的原理進(jìn)行了概述。其次，從納米顆粒、蛋白質(zhì)和介質(zhì)三個(gè)方面分析了影響納米顆粒吸附的因素。緊接著根據(jù)已有的工作總結(jié)了吸附作用對(duì)納米顆粒和蛋白質(zhì)性質(zhì)的影響。最后，介紹了納米顆粒和蛋白質(zhì)相互作用的研究方法。
　　第二章:使用水熱法合成了Zn0.4Fe2.6O4NPS，并用TEM、XRD和DLS對(duì)合成的顆粒進(jìn)行了表征。通過(guò)灌胃給藥Zn0.4Fe2.6O4NPS，研究了小鼠胃內(nèi)Zn0.4Fe2.6O4NPS蛋白質(zhì)冠的組成。實(shí)驗(yàn)

5、結(jié)果表明，該蛋白冠含有32種蛋白質(zhì)，包含胃中存在的胃蛋白酶原、脂肪酶、內(nèi)因子等，還有胰腺分泌的蛋白，如胰腺淀粉酶、彈性蛋白酶。在體外實(shí)驗(yàn)中，研究了Zn0.4Fe2.6O4NPS與胃蛋白酶的相互作用，結(jié)果表明胃蛋白酶在Zn0.4Fe2.6O4NPS表面的吸附能夠很快達(dá)成平衡，吸附行為符合Langmuir模型。最大吸附量在胃蛋白酶等電點(diǎn)附近達(dá)成，高離子強(qiáng)度會(huì)抑制胃蛋白酶的吸附。此外，不論是在小鼠體內(nèi)或體外，蛋白質(zhì)在Zn0.4Fe2.6O4N