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《金纳米粒子与蛋白质的相互作用及其应用_叶春洁》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、中国科学:化学2012年第42卷第12期:1672~1682《中国科学》杂志社SCIENTIASINICAChimicawww.scichina.comchem.scichina.comSCIENCECHINAPRESS自然科学基金项目进展专栏评述化学生物学专刊金纳米粒子与蛋白质的相互作用及其应用①②②③①*②*叶春洁,赵玉云,陈嵘,蒋兴宇①武汉工程大学化工与制药学院,武汉430073②国家纳米科学中心,北京100190③清华大学化学系,北京100084*通讯作者,E-mail:rchenhku@hotmail.c
2、om;xingyujiang@nanoctr.cn收稿日期:2012-07-25;接受日期:2012-08-20;网络版发表日期:2012-11-09doi:10.1360/032012-393摘要金纳米粒子与蛋白质间存在多种作用方式,包括物理吸附、化学共价结合以及非共价关键词特异性吸附等.金纳米粒子表面等离子体共振效应引起可见光区的特征吸收及表面增强拉曼散金纳米粒子蛋白质射,常用来研究金纳米粒子与蛋白质间的相互作用.金纳米粒子与蛋白质间的作用与纳米粒子相互作用的尺寸、表面化学及蛋白质的大小、电荷、氨基酸残基有关.
3、利用金纳米粒子与蛋白质的相互检测作用及纳米金的谱学性质,可以对疾病或环境污染进行简单、高效、低成本检测,也可用于疾病疾病治疗治疗.1引言目前已有各种基于金纳米粒子的免疫试纸商品,如早孕试纸和HIV试纸条.金纳米粒子本身的LSPR蛋白质是生命的物质基础,在体内执行多种生效应引起的光热效应可用于医疗[7].其他特点,如对物学功能,如酶的催化、能量运载和储存、免疫保护巯基、氨基、磷等具有高亲和性而容易进行表面修饰,等.某些蛋白质的高表达与疾病的发生有关,常作为较大的比表面积使所负载的药物呈现局部高浓度,疾病检测的信号,调
4、节蛋白质的表达则可实现疾病纳米粒子易于被细胞吞噬,低细胞毒性等,使其作为[1]治疗.纳米技术的发展极大地提高了疾病检测的灵优良的药物载体而用于疾病治疗[8].研究金纳米粒子敏度和药物的疗效,其中金纳米粒子因其特殊的物与蛋白质的相互作用为其生物医学应用奠定了基础.理化学性质而得到广泛应用.金纳米粒子的一个重本文从金纳米粒子与蛋白质的相互作用出发,介绍要的光学特征是局域表面等离子体共振效应(local了利用金纳米粒子光学性质进行蛋白质、分子、重金surfaceplasmaresonance,LSPR),入射光与纳米金表
5、属离子的检测,以及金纳米粒子在疾病治疗方面的面等离子体发生共振,纳米金会吸收与共振频率相应用.同的光波,形成其特征吸收光谱.直径为5~20nm的纳米金的特征吸收波长在520nm左右,溶液呈现鲜2金纳米粒子与蛋白质的相互作用亮的酒红色,随着尺寸增大或纳米颗粒间距变小,吸收波长红移,溶液颜色呈紫色、蓝色或灰色,甚至发2.1金纳米粒子与蛋白质间的作用方式[2]生聚沉.利用纳米金的这种颜色变化,可对蛋白金纳米粒子与蛋白质之间的相互作用方式有物质、小分子、金属离子等进行可视化检测,实现疾病、理吸附、化学共价结合和非共价特异性
6、吸附等.[3~6]环境相关问题的简单、实时、快速、低成本监测.金纳米粒子与蛋白质间的物理吸附主要来源之中国科学:化学2012年第42卷第12期一是纳米粒子表面配体与带电荷的蛋白质间发生静改变纳米粒子表面等离子体共振性质,一方面使金电吸附.金纳米粒子表面的配体可带正电荷、负电荷纳米粒子尺寸发生变化或改变其聚集状态,其可见[19]或不带电荷,决定了与之发生相互作用的蛋白质的光吸收光谱发生红移,溶液颜色变成紫色或蓝色;种类及相互作用强度.柠檬酸、酒石酸、硫辛酸等含另一方面改变金纳米粒子表面电荷,从而引起界面羧基的化合物稳
7、定的金纳米粒子易吸附带正电荷的介电常数的变化,导致入射光共振角或共振波长的蛋白质.免疫球蛋白G(IgG)的等电点为7,在pH值变化,通过共振参数的变化可以测定体系中的目标[2,20]为5.5的溶液中,正电性的IgG可通过静电作用固定蛋白.金纳米粒子与具有特殊拉曼信号的物质如[9,10]在上述金纳米粒子的表面.蛋白质的正电性越强,孔雀绿异硫氰酸盐、蛋白质等结合后,可以增强的分[11][21]与负电性的纳米粒子间的静电相互作用也就越强.子的拉曼散射信号,获得表面增强拉曼散射信号,此外,金纳米粒子还以范德华力、亲疏水作用
8、等和蛋从而探测金纳米粒子与蛋白质发生相互作用.直接白质相互作用.利用金纳米粒子在分散和团聚时显现不同的颜色的化学共价结合包括含有巯基的蛋白质与金纳米比色测定法,即分散时酒红色,团聚时蓝紫色,为可粒子表面形成AuS键而发生化学吸附作用,或蛋白视化检测金纳米粒子与蛋白质的相互作用提供了一质的N端与金纳米粒子表面修饰的羧基分子通过碳种极为便捷的方法,具有良好的应
