基于多孔陽極氧化鋁膜的糖響應(yīng)性離子通道的研究.pdf

1、生物體內(nèi)存在著各種由鑲嵌在流動的磷脂雙分子層中的蛋白質(zhì)組成的微納米級的離子通道。離子通道對各種生命物質(zhì)有著靈敏的響應(yīng)性,對它們具有選擇透過性和開關(guān)功能。從這些生物離子通道受到啟發(fā),科學(xué)家們在人工制備的帶有納米通道的固態(tài)基底上進行一些特殊的修飾,經(jīng)過修飾的納米通道對外界環(huán)境(溫度、pH、離子等)具有響應(yīng)性,在受到相應(yīng)外界刺激的時候,修飾物的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)會發(fā)生一系列的改變,從而引起通道內(nèi)徑、孔內(nèi)壁表面浸潤性等性質(zhì)的改變,最終造成離子通道對于離

2、子透過性的改變。如果采用皮安表來監(jiān)測離子通道的這一變化,宏觀上表現(xiàn)出來的信號即為通過離子通道電流的改變。這對生物離子通道的研究、模擬、智能離子通道器件的制備、生命物質(zhì)的檢測與分離等都有重要的意義。本課題結(jié)合本實驗室前期的工作,擬研制出糖響應(yīng)性離子通道,實現(xiàn)對低濃度糖的檢測以及對不同單糖的區(qū)分。
　　本文首先對近年來關(guān)于人工離子通道以及糖響應(yīng)性體系的研究工作進行了簡單的梳理介紹,然后詳細介紹通過模擬生物離子通道選擇透過性功能所開展的

3、關(guān)于糖響應(yīng)性離子通道的相關(guān)工作。具體工作包括以下幾個方面：
　　(1)相關(guān)小分子的合成及其表征:包括N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)的純化,3-丙烯酰胺基苯硼酸(PBA)的制備,3-丙烯酰硫脲基苯硼酸(ATPBA)的制備,鏈轉(zhuǎn)移劑二硫代苯甲酸芐酯(BDTB)的制備,并采用核磁共振技術(shù)對其進行表征。
　　(2)相關(guān)聚合物的合成及其表征:采用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(Reversible Addition-Fragmentati

4、on Chain Transfer Polymerization,RAFT)法合成糖響應(yīng)性聚合物PNIPAm-co-PATPBA,采用核磁共振、紅外光譜對其分子結(jié)構(gòu)進行確認。
　　(3)糖響應(yīng)性PAA膜的制備以及相關(guān)表征:采用Grafting-from和Grafting-to兩種思路對PAA膜進行響應(yīng)性修飾;采用掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)以及X射線光電子能譜(X-ray Ph