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水滑石图案化阵列制备与生物吸附性能流程

收藏本文 2024-02-28 点赞:4286 浏览:9686 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:水滑石(Layered Double Hydroxides, LDHs)是一种生物相容性较好的层状无机多功能材料,其粉体材料常作为药物分子、生物分子DNA和siRNA的载体在生物体内实现缓释或靶向释放。此外,水滑石作为复合氢氧化物而层板富含-OH,与经过表面改性的有机物载体比较,其不需修饰可用来固定蛋白质或吸附细胞,并可能使蛋白或细胞保持活性。纳微结构的水滑石图案化阵列可实现细胞的选择性固定,为细胞的选择性粘附、细胞的转移以及细胞分裂等提供生物相容性良好且廉价易得的载体材料,在论述上可作为一种简易的蛋白质微阵列技术基片材料。本论文在经表面改性的铜、金、玻璃基底上实现了不同尺度的水滑石图案化纳微阵列的可制约备,并探讨了其在pH生物传感器和Hep G2细胞的选择性生长方面的运用。具体探讨内容如下:1、采取水热法在Cu和Au网基底上制备水滑石薄膜(LDHs/Cu),对其形貌、生长机理、疏水性能进行探讨,并将其运用于荧光蛋白BSA-FITC的选择性固定,实现了荧光蛋白对环境pH变化的检测。探讨结果表明:LDHs/Cu不需经表面修饰可用于吸附荧光蛋白分子BSA-FITC,得到BSA-FITC/MgAl-LDH/Cu。BSA-FITC/MgAl-LDH/Cu在外环境pH值为9-10.5间荧光强度与pH值呈线性联系,可能用作二维生物传感器来检测细胞微环境中pH的变化。本论文还将此制备策略与光刻技术结合,在Au基底上制备小尺寸的纳微水滑石阵列、反阵列薄膜(LDHs/Au),克服了以上载体Cu融出进入LDHs层板的缺点。进一步LDHs/Au将其运用于荧光蛋白BSA-FITC的固定,探讨结果表明:BSA-FITC/MgAl-LDH/Au纳微阵列薄膜对环境的pH变化敏感,在pH9.5-10之间可捕捉到微小范围内的pH变化。2、玻璃基底采取阻抗细胞生长的磺酸甜菜碱(DMABS)修饰,结合光刻技术与水热法,制备出玻璃/DMABS/LDHs图案化阵列。探讨了Hep G2细胞的粘附生长情况。探讨表明:生物相容性良好的LDHs阵列可粘附Hep G2细胞,且对细胞的活性没有阻抗影响。通过玻璃基底上DMABS分子与LDHs薄膜的阵列分布,实现了Hep G2细胞的选择性生长。关键词:水滑石论文图案化阵列论文BSA-FITC论文pH生物传感器论文细胞吸附论文

    学位论文数据集3-4

    摘要4-6

    ABSTRACT6-9

    目录9-12

    Contents12-15

    第一篇 前言15-25

    1.1 蛋白质微阵列技术15-21

    1.1.1 蛋白质微阵列概述15

    1.1.2 微阵列基底的构建技术15-18

    1.1.3 蛋白质在微阵列上的固定及活性保持18-19

    1.1.4 测定策略19-20

    1.1.5 蛋白质微阵列基片材料20-21

    1.1.6 蛋白质微阵列技术的运用21

    1.2 水滑石21-23

    1.2.1 概述21-22

    1.2.2 LDHs的性质22-23

    1.2.3 LDHs的制备策略23

    1.2.4 LDHs的运用23

    1.3 论文的目的、作用与主要内容23-25

    1.3.1 论文的目的和作用23-24

    1.3.2 论文的主要内容24-25

    第二篇 实验部分25-29

    2.1 实验原料和仪器25-26

    2.2 样品结构表征、组成及性能浅析26-29

    2.2.1 X射线衍射(XRD)浅析26

    2.2.2 扫描电镜(SEM)、能量散射谱(SEM-EDX)浅析26-27

    2.2.3 X射线光电子能谱(XPS)浅析27

    2.2.4 红外光谱(FT-IR)浅析27

    2.2.5 紫外可见光谱(UV-VIS)浅析27

    2.2.6 荧光分光光度计(PF-IR)浅析27

    2.2.7 荧光显微镜浅析27

    2.2.8 光学显微镜27-28

    2.2.9 接触角测量仪28-29

    第三篇 以铜和金为基底的水滑石图案化阵列的制备及生物吸附性能探讨29-57

    3.1 引言29-30

    第一章 以铜为基底的水滑石图案化阵列的制备及生物吸附性能探讨30-45

    1.1 实验部分30-32

    1.1.1 水热合成法制备MgAl水滑石图案化阵列薄膜30

    1.1.2 水滑石图案化阵列薄膜性质探讨30-32

    1.2 结果讨论32-41

    1.2.1 BSA-FITC/MgAl-LDH/Cu薄膜结构和形貌表征32-34

    1.2.2 XRD34-35

    1.2.3 FT-IR谱图35-36

    1.2.4 XPS36-37

    1.2.5 荧光显微镜37-38

    1.2.6 BSA-FITC/MgAl-LDH/Cu薄膜性能表征38-41

    1.3 以铜基底制备水滑石薄膜机理探讨41-44

    1.4 小结44-45

    第二章 以金为基底的水滑石图案化阵列的制备及生物吸附性能探讨45-57

    2.1 实验部分45-46

    2.1.1 水热合成法制备图案化阵列水滑石薄膜45-46

    2.1.2 图案化阵列水滑石薄膜的性质探讨46

    2.2 结果讨论46-56

    2.2.1 Au基底上阵列化MgAl-LDH制备流程图46-47

    2.2.2 XRD47-48

    2.2.3 Au/LDHs薄膜结构和形貌表征48-50

    2.2.4 荧光显微镜50-51

    2.2.5 FT-IR51-52

    2.2.6 XPS52-53

    2.2.7 BSA-FITC/MgAl-LDH/Au紫外-可见吸收光谱53-54

    2.2.8 荧光性能测试54-56

    2.3 小结56-57

    第四篇 以玻璃为基底的水滑石图案化阵列的制备及生物吸附性能探讨57-67

    4.1 引言57-58

    4.2 实验部分58-59

    4.2.1 玻璃基底的DMABS表面修饰58

    4.2.2 玻璃基底的光刻微模板薄膜制备58

    4.2.3 玻璃基底上生长水滑石58

    4.2.4 基底消毒、转染Hep G2细胞58-59

    4.3 结果讨论59-66

    4.3.1 玻璃基底上图案化阵列水滑石薄膜制备流程图59

    4.3.2 玻璃基底、玻璃/DMABS上图案化阵列水滑石薄膜结构和形貌表征59-62

    4.3.3 XRD62-63

    4.3.4 沾染细胞实验的光学显微镜图63-66

    4.4 小结66-67

    第五篇 结论67-68

    本论文的革新点68-69

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