在电极表面制备和组装胶原蛋白.docx

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1、山西大学研究生学位课程论文（2013----2014学年第二学期）学院（中心、所）：化学化工学院专业名称：分析化学课程名称：生物传感技术与分析应用论文题目：在电极表面制备和组装胶原蛋白-DNA络合物用于蛋白质的分析授课教师（职称）：赵强（教授）研究生姓名：刘瑜红年级：2013级学号：201322901005成绩：评阅日期：山西大学研究生学院2014年6月28在电极表面制备和组装胶原蛋白-DNA络合物用于蛋白质的分析（一）背景胶原蛋白因其优异的生物相容性、生物降解性以及易于提取、净化和处理，使它成为备受吸引的生物材料。胶原蛋白与生物大分

2、子如明胶、壳聚糖、蛋白质和核酸等的络合已经被广泛应用于医学，胶原蛋白三螺旋和DNA双螺旋结构的相似性可应用于局部解剖学上胶原蛋白和DNA的自组装，它们之间通过静电作用和氢键作用在电极表面络合，最后的络合物中，每一段的DNA可以与5个胶原蛋白分子作用，因此DNA是嵌入在胶原蛋白分子中的，从而防止核酸酶对它的分解，这种络合物被开发为一种极好的基因载体。在这篇文献中，制备了一种理想的生物材料—胶原蛋白-DNA的络合物，用于蛋白质的分析。（二）原理这篇文献利用胶原蛋白的三螺旋结构和DNA的双螺旋结构之间的静电作用和氢键作用在电极表面组装胶原蛋

3、白-DNA络合物。将准备好的胶原蛋白-DNA络合物的管状材料放置在电极表面形成一层薄膜。由于胶原蛋白和DNA很好的生物相容性，制备的生物材料可以为蛋白质分析提供一个新的平台。一方面，由于络合物中的胶原蛋白是基质金属蛋白酶的作用物，因此制备了一种新的检测金属蛋白酶的(MMP-2)的电化学生物传感器。另一方面，胶原蛋白-DNA络合物可以用于诱导蛋目标白质进入电极表面并保持目标蛋白的活性，从而对目标蛋白进行进一步的分析。胶原蛋白-DNA络合物的制备及应用（三）意义在这篇文献中，利用胶原蛋白-DNA的络合物提出了一种简单而又灵敏的测定基质金属

4、蛋白酶的方法，这种方法没有对胶原蛋白进行进一步的化学修饰。其次，基于胶原蛋白高的生物相容性和生物稳定性，使它能够作为分子器件诱导蛋白质固定在电极表面。当目标蛋白与胶原蛋白混合，目标蛋白在原蛋白-DNA络合物的形成过程中嵌入到胶原蛋白-DNA片段中，从而保持了目标蛋白的生物活性。因此，络合物对于目标蛋白质的进一步研究可提供一个温和的环境。胶原蛋白-DNA络合物的制备不仅提供了一种理想的蛋白质分析的生物材料，而且把它组装在电极表面可进一步发展新的电化学生物传感器。（四）优点(1)这种方法没有对胶原蛋白进行进一步的化学修饰；(2)提出了一种

5、简单而又灵敏的测定基质金属蛋白酶的方法；(3)该方法检出限低于0.1μg/mL，且组装的生物传感器稳定性很好，可以使用两周。(4)制备的传感器可用于诱导蛋目标白质进入电极表面并保持目标蛋白的活性，从而对目标蛋白进行深入分析。在电极表面制备和组装胶原蛋白-DNA络合物用于蛋白质的分析摘要：这篇文献利用胶原蛋白的三螺旋结构和DNA的双螺旋结构之间的静电作用和氢键作用在电极表面组装胶原蛋白-DNA络合物。将准备好的胶原蛋白-DNA络合物的管状材料放置在电极表面形成一层薄膜。由于胶原蛋白和DNA很好的生物相容性，制备的生物材料可以为蛋白质分析

6、提供一个新的平台。一方面，由于络合物中的胶原蛋白是基质金属蛋白酶的作用物，因此制备了一种新的检测金属蛋白酶的(MMP-2)的电化学生物传感器。另一方面，胶原蛋白-DNA络合物可以用于诱导蛋目标白质进入电极表面并保持目标蛋白的活性，从而对目标蛋白进行进一步的分析。1前言胶原蛋白是哺乳动物主要的结构蛋白，也是组成基膜(BMs)的主要成分（基膜(BMs)为细胞和重要信号的分化、维护和组织改造提供基础）。因其优异的生物相容性、生物降解性以及易于提取、净化和处理，使它成为备受吸引的生物材料。基于这些性质，胶原蛋白与生物大分子如明胶、壳聚糖、蛋白

7、质和核酸等的络合已经被广泛应用于医学，从止血材料和生物相容性的涂层到药物输送和组织工程学都离不开它。其中，胶原蛋白与DNA的络合引起了广泛的关注，它被认为是一种组装分子结构的优良的材料。胶原蛋白三螺旋和DNA双螺旋结构的相似性可应用于局部解剖学上胶原蛋白和DNA的自组装。这种络合物的自缔合是通过诱导强偶极矩的中性胶原蛋白柱面和带负电的DNA柱面的静电相互作用和由指定胶原蛋白的供体组织的和DNA的磷酸受体组织的氢键作用共同形成。最后的络合物中，每一段的DNA可以与5个胶原蛋白分子作用，因此DNA是嵌入在胶原蛋白分子中的，从而防止核酸酶对

8、它的分解，这种络合物被开发为一种极好的基因载体。在这篇文献中，制备了一种理想的生物材料—胶原蛋白-DNA的络合物，用于蛋白质的分析。胶原蛋白-DNA络合物是固定在电极表面以便被进一步开发成新型的生物传感器。在这项研究中，