石墨烯量子点与淀粉样多肽的相互作用及其应用

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淀粉样多肽的聚集是神经退行性疾病的发生、发展的主要因素,淀粉样变性过程的高灵敏、快速检测以及有效调控对于神经退行性疾病的诊断和治疗具有重要的意义。零维氧化石墨烯量子点(GQDs)的独特荧光特性、易于功能性特性、生物相容性等使其成为淀粉样多肽检测与调控的可能材料。本文研究了GQDs对淀粉样变性过程的检测和调控的能力,取得了一定成果。  首先,我们提出了利用GQDs的荧光特性检测β淀粉样多肽(Aβ)的方法。研究发现,GQDs的荧光强度与Aβ单体的浓度呈现出线性依赖关系。依据该线性依赖关系,跟踪GQDs在Aβ单体聚集过程中的荧光变化,即可对Aβ单体的纤维化过程进行检测。传统的荧光染料,如硫磺素T(ThT)会在检测的过程中对Aβ单体聚集体系产生干扰。相比而言,GQDs的检测方法则避免了对聚集体系的干扰,并其检测能力与ThT相当。该检测方法具有很好的应用潜力,并为淀粉样多肽的检测提供了新的思路。  其次,基于GQDs的结构特性,同样以GQDs为调节剂,对Aβ单体的聚集过程进行了调控研究。圆二色谱(CD)、动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)均证明了GQDs对Aβ聚集体构象和结构的调控能力。此外,细胞活力实验表明调控后的Aβ淀粉样蛋白的细胞毒性明显降低,验证了构象和结构变化的生物学效应。该工作说明,GQDs在淀粉样蛋白的调控领域具有一定的发展潜力。  除此之外,我们结合气溶胶雾化发声法和多酚-金属配位法,发展了一步法制备膜包被纳米药物的技术,成功制备了络合物膜包被的紫杉醇纳米药物。该药物尺寸在200nm左右,不仅能够在水相中稳定存在而且具有pH响应的药物释放性质。体外实验证明该药物对多种肿瘤细胞具有抑制效果,体内实验同样证实了该药物在抗肿瘤方面的优良性能,即在抑制肿瘤生长的同时保证了小鼠的生存质量。该药物不仅解决了紫杉醇药物在水中分散性差的问题,而且制备简单,成本低,有一定应用前景。
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