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谈谈纳米金生物修饰与其在细胞固定化技术中运用

收藏本文 2024-04-16 点赞:5050 浏览:11727 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着人类对能源需求的日益增加,由此所带来的能源危机一直以来备受科学界的关注。如何开发并高效利用清洁、环境友好、来源广的能源已经成为当前科学探讨领域的重中之重。光合细胞可以通过清洁绿色的光合作用实现太阳光能的储存或转化,由此已经成为当前新能源探讨中的热点课题之一。细胞包埋是一项能够提供微生物人工生长环境,使细胞能够在稳定可控的状态下生长,以延长存活时间的技术。所以细胞固定化技术已经成为光合细胞利用的关键技术。金纳米粒子具有催化活性高,良好的生物适应性和化学稳定性、以及生物选择性,易于修饰等优点,有利于构建生物适应性界面,对细胞表面进行修饰,实现功能化细胞包埋。在此基础再进行的二氧化硅的溶胶凝胶包埋法又能够为细胞的生长提供亲水的、生物适应性环境。本课题选用蓝藻门的聚球藻Synechococcus7942为探讨对象,探讨了细胞的性质、形态以及培养策略,并将纳米技术和溶胶凝胶包埋技术相结合构造多孔结构的生物适应性纳米金杂化层,实现聚球藻细胞纳米金生物杂化层-二氧化硅双层包埋,为细胞提供一个稳定的生长微环境,以而延长其存活时间、提升光合作用效率。论文的第一章为绪论,先介绍了金纳米材料的定义、特性。接着重点介绍自组装纳米金表面的制备以及细胞在不同修饰表面生长的探讨,通过场发射扫描电镜和透射电镜证明了纳米金生物杂化表面具有生物适应性。最后介绍了二氧化硅溶胶凝胶包埋技术,以及构造一个多孔结构纳米金生物杂化层-二氧化硅溶胶凝胶双层包埋系统,通过不同比例的制约实现最佳包埋条件,利用激光共聚焦显微镜、氧电极、紫外分光光度计等表征手段测试细胞活性。结果表明聚球藻的生长时间能够达到60天。关键词:金纳米粒子论文细胞包埋论文聚球藻论文生物适应性论文

    中文摘要4-5

    Abstract5-10

    第1章 绪论10-28

    1.1 纳米金材料的介绍10-15

    1.1.1 金纳米粒子的特性10-11

    1.1.2 金纳米粒子的表面化学11-12

    1.1.3 金纳米粒子的制备技术12-14

    1.1.4 金纳米粒子的运用14-15

    1.2 纳米粒子自组装15-20

    1.2.1 自组装的介绍15-16

    1.2.2 纳米粒子自组装策略16-18

    1.2.3 纳米粒子自组装的固定18-19

    1.2.4 生物分子诱导纳米粒子自组装19-20

    1.3 细胞固定化技术20-26

    1.3.1 聚球藻的介绍20-21

    1.3.2 聚球藻的培养及影响因素21-22

    1.3.3 细胞固定化技术及其运用22-26

    1.4 本课题的提出26-28

    1.4.1 本课题探讨目的26-27

    1.4.2 本课题探讨案例27-28

    第二章 金纳米粒子的制备和修饰28-34

    2.1 引言28

    2.2 实验部分28-30

    2.2.1 试剂和仪器28-29

    2.2.2 实验策略29-30

    2.3 结果与讨论30-32

    2.3.1 金纳米粒子和纳米金生物杂化层电镜表征30-32

    2.3.2 金纳米粒子和纳米金生物杂化层紫外光谱表征32

    2.4 本章小结32-34

    第三章 纳米金生物杂化表面制备34-46

    3.1 引言34

    3.2 实验部分34-38

    3.2.1 实验试剂与仪器34-36

    3.2.2 实验策略与步骤36-38

    3.3 结果与讨论38-45

    3.3.1 聚球藻表征38-40

    3.3.2 纳米金表面的表征40-42

    3.3.3 聚球藻在不同处理表面生长表征42-44

    3.3.4 纳米金生物杂化层包埋聚球藻细胞表征44-45

    3.4 本章小结45-46

    第四章 纳米金生物杂化层在包埋技术中的运用46-59

    4.1 引言46

    4.2 实验部分46-49

    4.2.1 试剂和仪器46-47

    4.2.2 实验策略47-49

    4.3 结果与讨论49-58

    4.3.1 包埋材料的N_2-吸附-脱附表征49

    4.3.2 包埋细胞的扫描电镜表征49-50

    4.3.3 包埋细胞的透射电镜表征50-51

    4.3.4 聚球藻的染色浅析51-55

    4.3.5 包埋后的聚球藻紫外分光光度法55-56

    4.3.6 包埋的聚球藻产氧量浅析56-58

    4.4 本章小结58-59

    第五章 结论与展望59-61

    5.1 主要结论59-60

    5.2 展望60-61

    致谢61-62

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