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新型碳纳米材料——叠杯状碳纳米管和石墨烯——具备优异的物理化学性质，探索和开发其生物及医学应用具有重要的理论价值及现实意义。本论文的工作是根据叠杯状碳纳米管(CSCNTs)和石墨烯(Graphene)的结构与特点，开发和探索其在蛋白质分离方面的应用。具体研究内容包括：(1)磁性CSCNTs用于蛋白质分离；(2)APBA改性的氧化石墨烯用于抗体捕获。CSCNTs是近年新报道的一种形貌特殊的碳纳米管(CNTs)，制备过程中会有Fe纳米颗粒被包覆于其顶端，使得CSCNTs具备磁性；CSCNTs的叠杯状结构，易于对其进行化学修饰而增强生物兼容性。作者将CSCNTs作为理想的磁性分离系统，以IgG抗体为分离对象，首次探讨磁性CSCNTs定向分离抗体的效果及优势。主要工作如下：(1)通过自由基加成和酰胺化反应对磁性CSCNTs改性，使其表面修饰大量的3-氨基苯硼酸(APBA)同时保持其磁性；(2)获得APBA修饰的CSCNTs能够与抗体Fc上的糖基反应，实现对抗体IgG的定向结合；(3)通过抗体-抗原的特异性反应，证明了获得的磁性的CSCNTs和抗体IgG的复合物能迅速的与抗原反应，达到分离蛋白质的目的。得到结论如下：首次利用磁性CSCNTs为分离载体，实现了对抗体(二抗)的高效分离。因为其反应的专一性和高效性，这个新的磁分离系统在细胞分离和生物分离中将应用前景广阔。作为碳纳米家族的最新成员，Graphene难以在水溶液及生物体系中稳定；与Graphene不同，Graphene oxide具有良好的亲水特性。本部分工作中，作者证明了一种有用的、简单的、通用的方法将糖蛋白(抗体)共价结合到Grapheneoxide上。主要工作：(1)采用Hummer法成功的制备；(2)通过化学改性，将Graphene oxide表面修饰大量的硼酸基团；(3)获得APBA修饰的Graphene oxide(NGO–APBA)与抗体Fc上的糖基结合，定向结合抗体IgG分子。(4)获得NGO–APBA和抗体复合物(NGO–APBA–IgG conjugates)迅速的与抗原反应，达到分离蛋白质的目的。因为其反应的专一性和高效性，我们预测这个Grapheneoxide–生物系统将为Graphene oxide的生物应用开辟打开新的途径。