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二硫化鉬與DNA、酶結(jié)合作用的研究

發(fā)布時間:2021-03-20 09:56
  近年來,二硫化鉬(MoS_2)納米片由于其獨特的光電性能,在催化、儲能、生物傳感、生物醫(yī)療等應用領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注,但關(guān)于其在生物分子方面的生物相容性研究相對較少。本文從MoS_2納米片與DNA和葡萄糖氧化酶(GOx)兩種生物分子的相互作用入手,通過調(diào)控靜電作用,來分析MoS_2納米片與生物分子的結(jié)合特性及其對生物分子的影響。具體工作如下:探究MoS_2納米片與RhB和FAM兩種熒光染料的猝滅機理差異,發(fā)現(xiàn)MoS_2納米片與水溶性RhB的猝滅過程為靜態(tài)猝滅,與油溶性FAM的猝滅過程為動態(tài)猝滅為主的混合猝滅過程。通過實驗證明,MoS_2納米片主要通過靜電吸附與熒光染料結(jié)合發(fā)生能量轉(zhuǎn)移,來發(fā)揮其良好的猝滅性能;通過調(diào)控離子濃度、離子強度、溫度等因素,觀察了MoS_2納米片與DNA的結(jié)合特性。進一步證實靜電作用對MoS_2納米片與DNA結(jié)合過程的影響。研究MoS_2納米片的類過氧化物酶性能,測得其對于TMB和H2O2兩種底物的Km值分別為0.2174 mmol/L和4.569 mmol/L。利用酶結(jié)構(gòu)上-COOH與四乙基五胺(TEPA)發(fā)生酰胺化反應,對葡萄糖氧化酶(GOx)進行陽離子化改性。由于MoS_2納米片與酶的靜電作用,使得其與改性GOx的吸附量提高了32%。通過酶活實驗探究了結(jié)合作用對酶結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明MoS_2納米片對天然酶活性有較強的破壞,改性能夠改善MoS_2納米片對酶活性的損傷,且MoS_2納米片與改性GOx之間存在協(xié)同效應。上述研究為進一步理解MoS_2納米片的生物作用機制奠定了基礎(chǔ),對其應用開發(fā)具有重要的指導價值。
【學位授予單位】:華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:O614.612
文章目錄
摘要
Abstract
縮略語表
第一章 緒論
    1.1 過渡金屬二硫化物的簡介
    1.2 MoS2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.1 MoS2的基本理化性質(zhì)
        1.2.2 二維MoS2納米片的性質(zhì)
    1.3 MoS2納米片的制備方法
        1.3.1“由上至下”的制備方法
        1.3.2“由下至上”的制備方法
    1.4 MoS2的主要應用
        1.4.1 潤滑劑
        1.4.2 催化析氫
        1.4.3 儲能設(shè)備
        1.4.4 生物傳感器
        1.4.5 生物醫(yī)學
    1.5 論文研究思路及意義
第二章 MoS2與DNA結(jié)合過程的研究
    2.1 前言
    2.2 試劑與儀器
        2.2.1 試劑
        2.2.2 主要儀器
    2.3 實驗方法
        2.3.1 MoS2納米片的合成
        2.3.2 MoS2猝滅RhB熒光染料實驗
        2.3.3 MoS2猝滅FAM熒光染料的實驗
        2.3.4 熒光壽命實驗
        2.3.5 MoS2與DNA的結(jié)合動力學實驗
        2.3.6 熒光法檢測核酸序列片段
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 MoS2納米片的表征
        2.4.2 MoS2納米片猝滅熒光染料機理
        2.4.3 MoS2與DNA的結(jié)合作用機理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 MoS2調(diào)控酶活性研究
    3.1 前言
    3.2 試劑與儀器
        3.2.1 試劑
        3.2.2 主要儀器
    3.3 實驗方法
        3.3.1 MoS2的類過氧化物酶酶活性能測試
        3.3.2 GOx酶的改性實驗
        3.3.3 改性酶的活性測試
        3.3.4 酶與MoS2的結(jié)合活性實驗
        3.3.5 酶結(jié)構(gòu)的表征
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 MoS2的類過氧化物酶反應條件優(yōu)化
        3.4.2 MoS2的類過氧化物酶米氏常數(shù)的測定
        3.4.3 酶的改性對其結(jié)構(gòu)和活性的影響
        3.4.4 不同電性酶與MoS2結(jié)合的復合酶性能
    3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
    4.1 全文總結(jié)
    4.2 MoS2納米材料的生物效應及應用研究展望
參考文獻
致謝
附錄

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本文編號:1760695

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