在電極表面制備和組裝膠原蛋白.docx

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1、山西大學研究生學位課程論文(2013----2014學年第二學期)學院(中心、所):化學化工學院專業(yè)名稱:分析化學課程名稱:生物傳感技術與分析應用論文題目:在電極表面制備和組裝膠原蛋白-DNA絡合物用于蛋白質的分析授課教師(職稱):趙強(教授)研究生姓名:劉瑜紅年級:2013級學號:201322901005成績:評閱日期:山西大學研究生學院2014年6月28在電極表面制備和組裝膠原蛋白-DNA絡合物用于蛋白質的分析(一)背景膠原蛋白因其優(yōu)異的生物相容性、生物降解性以及易于提取、凈化和處理,使它成為備受吸引的生物材料。膠原蛋白與生物大分

2、子如明膠、殼聚糖、蛋白質和核酸等的絡合已經(jīng)被廣泛應用于醫(yī)學,膠原蛋白三螺旋和DNA雙螺旋結構的相似性可應用于局部解剖學上膠原蛋白和DNA的自組裝,它們之間通過靜電作用和氫鍵作用在電極表面絡合,最后的絡合物中,每一段的DNA可以與5個膠原蛋白分子作用,因此DNA是嵌入在膠原蛋白分子中的,從而防止核酸酶對它的分解,這種絡合物被開發(fā)為一種極好的基因載體。在這篇文獻中,制備了一種理想的生物材料—膠原蛋白-DNA的絡合物,用于蛋白質的分析。(二)原理這篇文獻利用膠原蛋白的三螺旋結構和DNA的雙螺旋結構之間的靜電作用和氫鍵作用在電極表面組裝膠原蛋

3、白-DNA絡合物。將準備好的膠原蛋白-DNA絡合物的管狀材料放置在電極表面形成一層薄膜。由于膠原蛋白和DNA很好的生物相容性,制備的生物材料可以為蛋白質分析提供一個新的平臺。一方面,由于絡合物中的膠原蛋白是基質金屬蛋白酶的作用物,因此制備了一種新的檢測金屬蛋白酶的(MMP-2)的電化學生物傳感器。另一方面,膠原蛋白-DNA絡合物可以用于誘導蛋目標白質進入電極表面并保持目標蛋白的活性,從而對目標蛋白進行進一步的分析。膠原蛋白-DNA絡合物的制備及應用(三)意義在這篇文獻中,利用膠原蛋白-DNA的絡合物提出了一種簡單而又靈敏的測定基質金屬

4、蛋白酶的方法,這種方法沒有對膠原蛋白進行進一步的化學修飾。其次,基于膠原蛋白高的生物相容性和生物穩(wěn)定性,使它能夠作為分子器件誘導蛋白質固定在電極表面。當目標蛋白與膠原蛋白混合,目標蛋白在原蛋白-DNA絡合物的形成過程中嵌入到膠原蛋白-DNA片段中,從而保持了目標蛋白的生物活性。因此,絡合物對于目標蛋白質的進一步研究可提供一個溫和的環(huán)境。膠原蛋白-DNA絡合物的制備不僅提供了一種理想的蛋白質分析的生物材料,而且把它組裝在電極表面可進一步發(fā)展新的電化學生物傳感器。(四)優(yōu)點(1)這種方法沒有對膠原蛋白進行進一步的化學修飾;(2)提出了一種

5、簡單而又靈敏的測定基質金屬蛋白酶的方法;(3)該方法檢出限低于0.1μg/mL,且組裝的生物傳感器穩(wěn)定性很好,可以使用兩周。(4)制備的傳感器可用于誘導蛋目標白質進入電極表面并保持目標蛋白的活性,從而對目標蛋白進行深入分析。在電極表面制備和組裝膠原蛋白-DNA絡合物用于蛋白質的分析摘要:這篇文獻利用膠原蛋白的三螺旋結構和DNA的雙螺旋結構之間的靜電作用和氫鍵作用在電極表面組裝膠原蛋白-DNA絡合物。將準備好的膠原蛋白-DNA絡合物的管狀材料放置在電極表面形成一層薄膜。由于膠原蛋白和DNA很好的生物相容性,制備的生物材料可以為蛋白質分析

6、提供一個新的平臺。一方面,由于絡合物中的膠原蛋白是基質金屬蛋白酶的作用物,因此制備了一種新的檢測金屬蛋白酶的(MMP-2)的電化學生物傳感器。另一方面,膠原蛋白-DNA絡合物可以用于誘導蛋目標白質進入電極表面并保持目標蛋白的活性,從而對目標蛋白進行進一步的分析。1前言膠原蛋白是哺乳動物主要的結構蛋白,也是組成基膜(BMs)的主要成分(基膜(BMs)為細胞和重要信號的分化、維護和組織改造提供基礎)。因其優(yōu)異的生物相容性、生物降解性以及易于提取、凈化和處理,使它成為備受吸引的生物材料?;谶@些性質,膠原蛋白與生物大分子如明膠、殼聚糖、蛋白

7、質和核酸等的絡合已經(jīng)被廣泛應用于醫(yī)學,從止血材料和生物相容性的涂層到藥物輸送和組織工程學都離不開它。其中,膠原蛋白與DNA的絡合引起了廣泛的關注,它被認為是一種組裝分子結構的優(yōu)良的材料。膠原蛋白三螺旋和DNA雙螺旋結構的相似性可應用于局部解剖學上膠原蛋白和DNA的自組裝。這種絡合物的自締合是通過誘導強偶極矩的中性膠原蛋白柱面和帶負電的DNA柱面的靜電相互作用和由指定膠原蛋白的供體組織的和DNA的磷酸受體組織的氫鍵作用共同形成。最后的絡合物中,每一段的DNA可以與5個膠原蛋白分子作用,因此DNA是嵌入在膠原蛋白分子中的,從而防止核酸酶對

8、它的分解,這種絡合物被開發(fā)為一種極好的基因載體。在這篇文獻中,制備了一種理想的生物材料—膠原蛋白-DNA的絡合物,用于蛋白質的分析。膠原蛋白-DNA絡合物是固定在電極表面以便被進一步開發(fā)成新型的生物傳感器。在這項研究中,

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