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纳米材料和蛋白质相互作用的表征方法

2015-07-13张谐天陶玉贵杨良军郑述翔梁敏东

应用化工 2015年2期

张谐天,陶玉贵,杨良军,郑述翔,梁敏东

(安徽工程大学 生物与化学工程学院,安徽 芜湖 241000)

纳米材料在生物学领域的应用范围十分广泛,如药物输送、成像、治疗、诊断以及接下来更进一步的发展,包括激活/失活、仿制和实现生物分子系统的功能[1]。这些功能都是基于纳米材料独特的物理和化学性质、尺寸大小等特点。但是纳米粒子一旦进入生物系统中,就会与蛋白质之间相互反应,在纳米粒子表面形成所谓的“蛋白质冠状物”[2]。

近期研究中,纳米粒子表面所形成的蛋白质冠状物对于纳米粒子的相关生物学影响已经被讨论。目前,纳米粒子与蛋白质的相互作用可以分为两大类[3]:①纳米粒子与单一的蛋白质的相互反应,即结合到纳米粒子上的蛋白质种类已知;②纳米粒子与数以百计的蛋白质组之间的相互反应。一旦纳米材料与蛋白质相互作用之后,其表面的性质都会发生不定向性的改变[4]。

因此寻找到一个对蛋白质与纳米粒子复合物的特性进行准确分析的技术方法和仪器尤其重要。Manmoudi 等[4]罗列出了研究影响蛋白质冠状物形成因素的基本表征方法,Li 等[5]总结了纳米粒子与不同蛋白质类型反应的动力学和热力学表征方法。然而,针对蛋白质冠状物的厚度、构象等方面的表征方法的总结相对较少。在此,将目前对蛋白质冠状物各种参数的不同表征方法及其主要特点总结于表1 中,同时下文将会进一步详细的讨论每种表征方法。

表……

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