- 课题背景
纳米粒子（NPs)目前正被广泛应用于生物医学和生物技术领域中。例如，在靶向给药等领域的应用中，研究人员的目标是开发NPs，使它们能够与特定的细胞类型选择性地结合于活性组织中。在一些其他应用中，例如基于NP的磁共振成像造影剂，NPs应该停留在血液中，然后被肾脏清除，但不被细胞内化。众所周知，细胞NP摄取受到NP大小及其表面性质的重要影响，包括官能团和生物分子的修饰。因而详细了解 NPs与不同细胞类型之间的相互作用是理解和控制细胞摄取机制的关键。[1]
进入人体的NPs首先接触生物液体，例如血液或肺内衬液。它们与溶解的生物大分子相互作用，尤其是蛋白质和蛋白质的吸附层，即形成在NPs周围的所谓的 “蛋白冠”。虽然蛋白质表面吸附已经历了数十年的研究，但对纳米粒子和蛋白质相互作用的研究仍然寥寥无几。
目前已有的研究集中在NP的理化参数（例如大小、形状、组成表面粗糙度、孔隙率、表面电荷等）对蛋白冠形成的影响上。然而，NPs和蛋白质在溶液中的保持温度也应该是影响蛋白冠组成的一个重要因素。例如 ，已有研究标明热灭活的蛋白质（在5 6°C下预热）与非热灭活的蛋白质在N P暴露时形成的蛋白冠组成有所不同 [2]。结果是，观察到细胞吸收的NPs数量存在显著差异。然而，尚未详细研究对蛋 白冠接近生理温度（即不涉及变性）的温度效应，这些效应可能与NPs的体内应用有关，因为体温可能会有很大的变化。
人体平均体温在35.8 到 37.2°C之间，身体不同部位的温度也不同。它在睡眠期间降低，在体育活动期间上升多达2°C，发烧时甚至可以升高至41℃。 也已知人体外围部分的温度(例如皮肤)暴露在寒冷的天气可以下降到28°C。 最近，甚至活细胞的细胞内温度也被证明是不均匀的。[3、4]
因此我们可以推论，如果蛋白质在NPs表面的吸附取决于体温，它也可能对细胞在体内摄取NPs产生显著影响。
- 要解决的问题
本研究旨在探究温度对一组具有不同表面化学和电荷的NPs表面蛋白质组成的影响。 判断蛋白质覆盖程度和吸附蛋白在NPs表面的组成是否取决于蛋白冠形成的温度及温度对蛋白冠结构的影响。
- 研究方法和内容
- 材料
- TiO2纳米颗粒水溶液的制备
- 蛋白溶液的制备
- 不同浓度的蛋白溶液与TiO2纳米颗粒相互作用
- 不同时间内蛋白溶液与TiO2纳米颗粒相互作用
- TiO2纳米颗粒吸附蛋白的定量检测分析
- 麦谷蛋白-TiO2纳米颗粒蛋白冠TEM电镜表征
- 麦谷蛋白-TiO2纳米颗粒蛋白冠Zeta电位和DLS检测
- 蛋白与TiO2纳米颗粒吸附前后荧光光谱分析
- 蛋白与TiO2纳米颗粒吸附前后二级结构的测定-傅里叶变换红外光谱分析（FT-IR）/圆二色谱
不同粒径TiO2纳米颗粒及其蛋白复合物的DLS和Zeta电位检测（粒径效应）
1.材料
模式蛋白：
麦谷蛋白（Glu），纯度gt;85%，上海源叶生物科技有限公司；
