碳納米管的血漿蛋白吸附性及抗菌機制的研究.pdf

1、碳納米管(CNTs)作為一種極具吸引力的材料,具有獨特的結(jié)構(gòu)、電子及機械性能,在材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著碳納米管與人體的接觸也越來越多,它生物相容性已逐漸成為人們關(guān)注的焦點。碳納米管的體內(nèi)毒性主要表現(xiàn)為肺部炎癥、纖維化、循環(huán)系統(tǒng)氧化損傷、動脈粥樣硬化和全身免疫系統(tǒng)異常等;碳納米管具有細(xì)胞毒性、抗菌活性,并且能夠和蛋白質(zhì)發(fā)生吸附作用。本課題主要研究不同修飾的CNTs與人體血漿蛋白質(zhì)的相互作用及多壁碳納米管(MWCNT

2、s)抑菌作用的分子機制。碳納米管在水溶液中的穩(wěn)定分散性和碳納米管與蛋白質(zhì)分子的相互作用是生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的重要研究領(lǐng)域。本文首先利用表面活性劑來增加碳納米管在水中的分散性,然后用掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行表征;以血液接觸環(huán)境下的應(yīng)用為研究目標(biāo),采用聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)、液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(LC-MS),系統(tǒng)地研究了多壁碳納米管、單臂碳納米管以及不同修飾的多壁碳納米管對人體血漿蛋白質(zhì)的吸附作用。結(jié)果表明:多壁碳納米管、單臂碳納米

3、管以及不同修飾的多壁碳納米管對血漿蛋白具有選擇吸附性,經(jīng)化學(xué)修飾后多壁碳納米管的分散性和吸附行為具有顯著的差異。其次用雙向凝膠電泳(2-D gel electrophoresis,2-DE)和液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)技術(shù)分析鑒定大腸桿菌(Escherichia coli, E.coli)在多壁碳納米管暴露前后蛋白組的表達(dá)差異。在2-DE圖譜中,空白組得到410±8(n=3)個蛋白,實驗組得到415±8(n=3)個蛋白;存在明顯差異表達(dá)的蛋