仿生材料的制備及其與蛋白質(zhì)及細胞的相互作用.pdf

1、學位論文獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的學位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不會其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不含為獲得蘇州大學或其它教育機構(gòu)的學位證書兩使用過的材料。對本文的研究乍出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本入承擔本聲明的法律責任。論文作者簽名：仿生材料的制備及其與蛋白質(zhì)及細胞的相互作用摘要摘要仿生材料學，是指從分子水平上研究天然物質(zhì)的結(jié)構(gòu)

2、特點和構(gòu)效關(guān)系，進而開發(fā)出類似或優(yōu)于原天然物質(zhì)功能的新型材料。仿生的策略廣泛應(yīng)用于生物材料領(lǐng)域，通過模擬生命體中各種生物物質(zhì)(如蛋白質(zhì)和細胞等)的分子結(jié)構(gòu)，促進相關(guān)的生物反應(yīng)，將有利于材料與生命體的融合及材料生物功能的實現(xiàn)。生物物質(zhì)之間的相互作用大致可分為活性結(jié)合與惰性排斥兩種，前者是實現(xiàn)生命體內(nèi)各種生理活動的途徑，后者是保證各種生物活性激活的特異性和準確性的前提。因此，生物材料的仿生策略也應(yīng)包含惰性和活性兩個方面，即，在惰性背景之上特

3、異性激活目標生物學過程，這樣才能保證其功能的有效性。而仿生的核心環(huán)節(jié)則是模擬生物物質(zhì)的功能性分子結(jié)構(gòu)，進而實現(xiàn)類似的生物相互作用。細胞是生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單元，其功能的實現(xiàn)依賴于細胞膜特殊的分子構(gòu)成。細胞膜的磷脂結(jié)構(gòu)提供了細胞內(nèi)外環(huán)境之間的惰性屏障，而磷脂雙分子層中結(jié)合的膜蛋白和膜糖等分子則介導(dǎo)了細胞與周圍環(huán)境之間的信息、物質(zhì)和能量的交換。本論文從仿生的角度出發(fā)，通過分子設(shè)計，分別模擬細胞膜中對細胞分化起關(guān)鍵作用的糖胺聚糖(glyc

4、osaminoglycan，GAG)成分以及作為惰性屏障的磷脂分子結(jié)構(gòu)，探索了這些仿生分子在誘導(dǎo)干細胞向神經(jīng)方向分化以及抗蛋白吸附方面的功能性。具體包含以下兩部分內(nèi)容：1仿細胞膜糖結(jié)構(gòu)的GAG類似物的合成及其對干細胞向神經(jīng)方向分化行為的影響。GAG是細胞膜表面主要的糖結(jié)構(gòu)，能夠結(jié)合細胞質(zhì)基質(zhì)中多種蛋白質(zhì)，是細胞信息傳遞過程中的主要媒介，特別在調(diào)控干細胞行為方面有顯著影響。然而，GAG分子結(jié)構(gòu)的多樣性與不可控制性限制了其在生物工程方面的廣