輝光等離子體輔助多肽自組裝及其貴金屬復(fù)合材料制備研究.pdf

1、多肽具有結(jié)構(gòu)的可設(shè)計(jì)性，生物兼容性及可降解性等，故其自組裝體在生物醫(yī)藥、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。而多肽分子側(cè)鏈具有很多帶電基團(tuán)，它們通過靜電或其他作用吸附無機(jī)金屬。能夠獲得具有光、電、催化等功能和特性的多肽自組裝復(fù)合材料，在光學(xué)、生物傳感等領(lǐng)域極具應(yīng)用前景。目前對于多肽自組裝的影響因素研究集中在結(jié)構(gòu)、pH、濃度、溫度等傳統(tǒng)因素，很少有研究水合電子的影響。水合電子在化學(xué)和生物學(xué)中都是一個(gè)非常重要的物種。本論文嘗試采用輝光放電等離子

2、體作為電子發(fā)生源，研究放電過程對多肽自組裝行為的影響，并嘗試在輝光放電等離子體輔助下制備貴金屬-多肽復(fù)合材料。
　　論文首先考察了多肽FF和KLVFF(Aβ16-20）在輝光放電等離子體下的自組裝行為。通過表征分析得出多肽FF和Aβ16-20水溶液在常規(guī)條件下均自組裝形成了納米纖維結(jié)構(gòu)，而經(jīng)過輝光放電等離子體處理后多肽FF自組裝形成十幾納米大小的聚集體，多肽Aβ16-20自組裝形成以β-折疊為主的納米纖維并沿著垂直于纖維長軸方向聚

3、集形成膜狀結(jié)構(gòu)，其膜狀聚集體厚度分別約為0.7 nm。且輝光下的自組裝動(dòng)力學(xué)過程的速度比常規(guī)過程快。
　　接著引入貴金屬離子研究貴金屬-多肽復(fù)合材料的制備。結(jié)果表明多肽與HAuCl4, H2PtCl6或PdCl2貴金屬鹽的混合溶液經(jīng)過輝光等離子處理后均能形成Au（或 Pt、Pd）和多肽的復(fù)合膜結(jié)構(gòu)。輝光過程中多肽自組裝形成膜狀結(jié)構(gòu)，而貴金屬離子還原成粒徑均一的納米顆粒，并以鑲嵌在多肽膜中的形式與多肽相結(jié)合，形成的復(fù)合膜薄且均勻。且

4、Au3+的初始濃度對所形成的Au納米顆粒的大小取到主要作用。
　　最后，通過實(shí)驗(yàn)及密度泛函理論計(jì)算結(jié)果得出了一種可行的自組裝機(jī)理。多肽自組裝過程中水合電子的加入形成的N-(hydrated electron)-N相互作用模式增強(qiáng)了多肽間的結(jié)合，因此也更有利于纖維沿著垂直于它們長軸方向組裝聚集形成膜狀結(jié)構(gòu)。而引入貴金屬離子后，多肽自組裝形成薄膜和貴金屬離子還原成金屬納米顆粒的過程同時(shí)發(fā)生，從而組裝形成金納米顆粒均勻分布的貴金屬-多肽