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氧化锌纳米线阵列及其表面浸润性对蛋白质吸附的影响

【摘要】: 无机纳米材料以其特有的物理化学性质已经被广泛的应用在生物医药领域。然而,由于目前人们对纳米材料与生物分子间的相互作用机制尚缺乏深入的理解,对生物分子在纳米材料表面的吸附过程难以进行有效控制,因此,在很大程度上制约了纳米材料标记体系的实用化进程。纳米材料表面浸润性对蛋白质分子的吸附具有重要影响,尽管这方面的报道很多,但结论却大相径庭,其原因主要是由于这些工作大部分是通过改变不同种材料的表面浸润性来研究蛋白质分子的吸附问题,忽视了材料组分对蛋白质分子吸附的影响。由于ZnO是一种光敏性材料,在紫外光照射下,其表面浸润性能够实现疏水-亲水间的可逆转换,因此,本论文以ZnO纳米线阵列为主要研究对象,系统研究了其表面浸润性变化对蛋白质分子吸附的影响。具体研究内容如下: 1.利用两步法制备氧化锌纳米线阵列:首先利用磁控溅射法或拉膜法制备氧化锌晶种层,然后采用水热法生长氧化锌纳米线阵列,利用SEM和XRD对其形貌和结构进行了表征。通过控制生长时间及采用二次生长法改变了氧化锌纳米线阵列的长度,使其表面浸润性由疏水转变为超疏水。利用紫外光照使其表面浸润性发生反转,变成亲水,甚至超亲水。 2.系统的研究蛋白质分子在具有不同表面浸润性的氧化锌纳米线阵列上的吸附情况, EDS和FTIR结果均证实了蛋白质分子确实吸附在了氧化锌纳米线阵列表面,利用考马斯亮兰法对蛋白质分子的吸附量进行了定量研究,研究结果表明比起疏水表面,亲水表面吸附的蛋白质分子更多。同时还发现,蛋白质分子对氧化锌紫外区的发光具有一定的增强作用。

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