论文部分内容阅读
分子自组装是当前科学研究领域的热点课题。多肽分子自组装以其丰富的自组装驱动力、新颖的聚集体形态、特殊的功能及良好的生物相容性,在纳米技术、生物材料、药物传输等方面具有广泛的应用前景。近年来,一些多肽序列陆续被报道,这些肽序列可以自组装形成纤维、带状、管状、球状等纳米结构,如Pochan等人报道的经典β-发卡肽,可自组装形成纳米纤维支架。在本论文中,我们利用五种多肽来研究疏水性及β-发卡结构对自组装机理及其凝胶性能的影响,进而研究了其在细胞培养方面的应用。本文中,我们描述了多肽在细胞培养液DMEM中的动态自组装过程,并发现其自组装凝胶作为生物支架的优良性能。
根据已报道的经典β-发卡序列(VK)4VDppT(VK)4,我们采用固相合成法设计合成了(VK)2(IK)2VDPPT(KI)2(KV)2、(IK)2(VK)2VDPPT(KV)2(KI)2、(IK)4VDPPT(KI)4、(IK)9四种多肽,并通过质谱分析其纯度。除了(IK)9序列,其他四种多肽都是由二十个氨基酸组成,并具有形成β-发卡的序列。通过圆二色谱发现,加入DMEM后,五种多肽溶液(2％),其二级结构都为β折叠;但通过TEM表征五种多肽的二级微观结构形貌,其中具有β-发卡序列的粗(3-5nm)且长得纤维分布致密,交联成网状结构,而无发卡结构的(IK)9纤维则细(1nm左右)且短;借助流变仪,测定五种多肽形成凝胶的机械性能,发现β-发卡肽凝胶的机械性能明显强于(IK)9,并且疏水性最强的(IK)4VDPPT(KI)4的凝胶强度最大;并通过SEM表征了(VK)4VDPPT(VK)4、(IK)4VDPPT(KI)4、(IK)9凝胶的内部微观结构,为十纳米左右孔径的多孔性结构。
本文用(VK)4VDPPT(VK)4、(IK)4VDPPT(KI)4、(IK)9三种多肽凝胶,考察了疏水性及β-发卡在组织细胞培养方面影响。通过细胞双染实验和MTT实验,证明了三种肽凝胶都拥有良好的细胞相容性,疏水性和β-发卡结构对细胞培养无明显影响。用(IK)4VDPPT(KI)4凝胶进行多种细胞的继续培养及3D培养,表明其凝胶适应多种细胞的生长,无细胞特异选择性;并且,细胞在其凝胶内部能够均匀分布,并且生长良好,为其多肽自组装凝胶作为潜在生物支架材料提供重要的保障。