纳米气泡物理特性及其生物麻醉机制的研究.pdf

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1、万方数据TheResearchofPhysicalPropertiesofNanobubbleandBiologicalMechanismsofAnesthesiabyMAwangguoAthesissubmittedinpartialfulfillmentoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceSupervisorProfessorHEMengdongandAssociateProfessorZHANGlijuanCentralSouthUniversityofForestryandTechnology498Shaoshan

2、SouthRoad，TianxinDistrictChangshaHunan410004，ER．CHINAJune．2015中南林业科技大学万方数据学位论文原创性声明I偿螋蚴掣本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品，也不包含为获得中南林业科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。n、．、1作者签名：一移曰虫』峭7·’U年6月J日中南林业科技大

3、学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权中南林业科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：1保密口，在年解密后适用本授权书。2不保密圈。(请您在以上相应方框打“√”)作者签名：另日文闺导师签名：旗芍专矽丛年6月1日沙岱年占月7日万方数据摘要纳米气泡的研究已经有20多年历史，研究发现，其在生物、物理、化学等领域都有很重要的影响和应用。目前，对其在固／液界面上的

4、超长稳定性的解释都没有统一的定论，理论方面的研究尤其的匮乏。实验发现，基底的湿润性对纳米气泡的稳定性具有很大的影响。为了深入理解纳米气泡在不同基底表面的稳定性，本文利用分子动力学模拟的手段提供了两种固定纳米气泡的方法：(1)通过电荷及电荷电偶极矩的特殊排列来改变石墨烯表面的亲疏水特性，使石墨烯中心变成一个亲水区域包围疏水区域的特殊表面，从而氮气纳米气泡很容易固定在疏水的区域；(2)在石墨烯表面的中心修饰一个用一定的电荷和特殊的电偶极矩方式排列的区域，这个特殊的区域中心的亲疏水特性和没有修饰的石墨烯表面相似，由于其外面有一圈比较窄的边界非常亲水和预先放置的氮气分子作为成核点的影响

5、，氮气纳米气泡也很容易固定在修饰的区域。这两种不同修饰方式为我们提供了两种固定纳米气泡的新思路，也为研究纳米气泡的稳定性和探讨其在微观液体流中的应用提供了一定的帮助。Xe是一种对人体没有任何负面效应的麻醉气体，其在临床上面的效果也是很令人欣慰的。Xe是惰性气体，进入人体不会发生任何化学反应，因而关于其麻醉机理至今没有非常合理的解释。而纳米气泡的提出给了我们一个新的思路，原因是如果Xe分子能够在人体蛋白分子的某一个位点上面聚集成为气泡那么这个区域将会失去其功能，从而可以产生麻醉的效果。基于这一思想，我们通过上海光源BLl5U1和BLl4W1两个线站的同步辐射X射线荧光吸收谱和荧光

6、成像技术对Xe在胃蛋白酶表面的吸附情况进行了研究。初步结果显示，Xe在蛋白酶溶液中的吸附含量明显比不含蛋白酶的水溶液高。也就是说，Xe可能以微／纳米气泡在胃蛋白酶表面吸附。这些研究将有助于揭示Xe麻醉的微观机制。关键词：纳米气泡；氮气：电偶极矩；稳定；氙气：麻醉万方数据ABSTRACTNanobubblehasbeenstudiedmorethan20years．Ithasbeenfoundthatnanobubblehastheimportantapplicationinphysic，chemistry，biologyandthecrossdisciplineofthetwo

7、orthree．Atpresent，onboththeoreticalresearchandexperimentaloperationstherewasnotaunifiedconclusionoflong—termstabilityatsolid／liquidinterface．Especially，thestudyoftheoreticalaspectsWasveryscarce．ItWasfoundthatthewettingpropertiesofthesubstratewereon