一、Synthesis of Tetracycline Analogues and Test of Their Affinity on Synthetic Hydroxyapatite(论文文献综述)
俞伟[1](2021)在《苜蓿生物炭的制备及其对水体磺胺甲恶唑和铅离子去除效应与机理研究》文中研究指明随着农业、畜牧业的迅速发展,磺胺甲恶唑(SMX)和铅(Pb(II)污染物不同程度地存在于各种生产生活污水中。由于SMX含有丰富的官能团易与Pb(II)结合形成毒理复杂的复合污染,对生态环境和公众健康有潜在的长期威胁。目前对于复合污染修复采用的传统组合工艺存在不足,开发吸附剂在水环境中对SMX和Pb(II)同时去除具有重要意义。以植物源废弃物为原料制备出高性能吸附剂,一方面减少了固体废物对环境的污染,另一方面修复环境污染从而实现生态环境安全与经济效益共赢的“以废制废”目标。本研究以紫花苜蓿为生物质原料,采用快速热解法分别在不同温度下制备得到生物炭BC600、BC700和BC800并对其表面化学性质进行比较。选择SMX和Pb(II)作为目标污染物配置模拟废水,探究了三种生物炭分别对两种污染物单独的去除性能,并选择性能最佳的BC800同时去除SMX和Pb(II)二元体系复合污染的效应及机理。主要研究内容与结果如下:(1)通过Zeta电位、FT-IR、BET、SEM和XRD对三种苜蓿生物炭进行了表征。结果得出它们的零电荷点、比表面积和芳香性随着热解温度升高依次增加;物相组成为含少量矿物质的无定型炭;表面孔隙结构排列紧密有序。(2)通过批量吸附实验探究了BC600、BC700和BC800对SMX和Pb(II)单独去除效果。结果表明随着热解温度的升高,生物炭对SMX和Pb(II)的去除效率逐渐提高,最大吸附量分别可以达到47.88 mg·g-1和36.84 mg·g-1。实验数据利用动力学模型、等温吸附模型和热力学方程拟合,得出生物炭在单分子层与SMX和Pb(II)相结合,其化学反应过程自发吸热。生物炭对SMX去除的机理为孔隙填充作用、静电作用以及π-π电子供受作用;对Pb(II)去除的机理为静电作用以及金属阳离子与生物炭表面矿物质组分的离子交换作用。(3)通过单一污染物去除实验筛选出性能最佳的BC800,探索了复合污染体系中SMX和Pb(II)之间的相互作用。数据拟合得出BC800能够同时去除SMX和Pb(II)。Pb(II)在二元体系中的去除量会随着SMX浓度的升高从69.49 mg·g-1下降到47.94 mg·g-1,Pb(II)的浓度对SMX在二元体系中的去除量影响不明显,基本维持在113 mg·g-1左右。另外,SMX与Pb(II)在溶液中的共存使吸附剂对复合污染中两种污染物的去除量比单一污染物更高。本研究证明了紫花苜蓿作为生物质原料来制备生物炭,对水体SMX和Pb(II)去除效果良好,且可以用作同时去除SMX和Pb(II)理想材料。本研究为水体复合污染的修复提供了一种性能优异的环境友好材料,具有潜在应用价值。
李林[2](2021)在《无载体、自靶向纳米药物同时抑制恶性骨肿瘤增殖与骨溶蚀的研究》文中研究指明研究目的:恶性骨肿瘤可根据其肿瘤来源分为原发性与继发性,原发性恶性骨肿瘤在青少年中发病率高,进展迅速,治疗效果不佳;继发性恶性骨肿瘤在多种癌症晚期普遍存在,极大地缩短了患者的生存期,降低了生活质量。手术和放疗等治疗方式可局部抑制肿瘤生长,对症处理急迫症状,但难以控制多发、转移性恶性骨肿瘤的进展,化疗作为系统性疗法,在恶性骨肿瘤治疗手段中必不可缺,但化疗巨大的毒副作用以及药物耐药性的出现也使得其对于恶性骨肿瘤的治疗效果进入瓶颈。导致化疗药物对恶性骨肿瘤这类疾病治疗效果不佳的原因之一是药物靶向性的缺乏,利用纳米技术与骨靶向元件可以为药物提供靶向性,但目前的技术多需要引入纳米载体,这增加了合成难度与潜在生物安全问题;原因之二是恶性骨肿瘤与肿瘤附近骨微环境之间的“恶性循环”,即恶性骨肿瘤细胞与骨微环境中的破骨细胞之间通过各自所分泌的细胞因子进行相互促进,级联放大的过程。因此,切断恶性骨肿瘤细胞增殖与肿瘤区域破骨激活之间的联系对提高恶性骨肿瘤治疗效率也有着重大意义。在此基础上,我们拟设计一种可同时抑制恶性骨肿瘤增殖和骨溶蚀的纳米药物:肌醇六磷酸/顺铂(CPPA),该药物是由天然化合物肌醇六磷酸(PA)与化疗药物(CDDP)通过简单的“一步法”合成的,二者通过酸响应动态化学键连接,无需载体引入,同时肌醇六磷酸具备高效骨靶向性能及抑制破骨分化的能力,CPPA纳米药物可同时解决化疗导致药物效果不佳的两大原因,为恶性骨肿瘤的治疗提供了新的思路与方法。研究方法:1、利用“一步法”将化疗药物CDDP与小分子化合物PA进行连接,通过调整反应物浓度使二者组装为纳米粒子;通过透射电镜、动态光散射仪、X射线光电子能谱仪表征反应过程及合成产物CPPA的理化性质;通过激光共聚焦显微镜检测CPPA纳米药物的3D肿瘤细胞球穿透能力;利用分光光度计检测CPPA纳米药物的体外溶血程度及促小鼠成纤维细胞乳酸脱氢酶释放能力;利用血常规、肝功能检测评估CPPA纳米药物的血液毒性与肝毒性。2、利用电感耦合等离子质谱仪检测CPPA纳米药物与羟基磷灰石骨片的结合能力;利用激光共聚焦显微镜检测CPPA纳米药物与小鼠成骨细胞基质的结合能力;利用MTT实验检测CPPA纳米药物在中性及酸性环境中杀伤乳腺癌MDA-MB-231细胞及骨肉瘤U2OS细胞的能力;利用凋亡荧光双染试验评估CPPA纳米药物促MDA-MB-231细胞及U2OS细胞凋亡的能力;利用体外破骨分化诱导实验评估CPPA纳米药物抑制小鼠骨髓巨噬分化为破骨细胞的能力;利用蛋白质凝胶电泳及实时荧光定量核酸扩增检测实验探索CPPA抑制破骨的分子机制。3、利用病毒转染技术构建稳定表达荧光素酶的乳腺癌MDA-MB-231细胞及骨肉瘤U2OS细胞;利用这两种细胞构建小鼠胫骨荷瘤模型;利用这两种模型检测CPPA纳米药物体内骨靶向能力与代谢分布;利用小动物活体成像技术检测CPPA纳米药物体内对恶性骨肿瘤增殖的抑制能力;利用显微计算机分层扫描技术检测CPPA纳米药物体内抑制骨破坏的能力;利用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法与抗酒石酸酸性磷酸酶染色法在组织层面验证CPPA纳米药物促进恶性骨肿瘤细胞凋亡及抑制破骨分化的能力;利用内脏器官HE染色检测CPPA纳米药物的生物安全性。实验结果:1、通过“一步法”,调整反应物摩尔比相等,合成的产物CPPA纳米药物具备均一的纳米粒径;CPPA纳米药物在中性环境下长时间稳定,酸性环境下可快速释放出CDDP药物;CPPA纳米药物可高效穿透乳腺癌MDA-MB-231细胞及骨肉瘤U2OS细胞构建的3D肿瘤细胞球;CPPA纳米药物对小鼠成纤维细胞基本无毒;CPPA纳米药物有极低的溶血倾向;CPPA纳米药物不会造成血细胞及肝功能损伤。2、CPPA纳米药物可高效靶向羟基磷灰石骨片及小鼠成骨细胞基质;CPPA纳米药物具有酸响应杀伤乳腺癌MDA-MB-231细胞及骨肉瘤U2OS细胞的能力;CPPA纳米药物可促进乳腺癌MDA-MB-231细胞及骨肉瘤U2OS细胞凋亡;CPPA纳米药物可有效抑制小鼠骨髓巨噬细胞向破骨细胞分化;CPPA纳米药物可通过提高肿瘤坏死因子受体相关因子3(TRAF3)的表达、降低活化T细胞核因子1(NFATc1)的表达来抑制破骨激活分子信号通路。3、CPPA纳米药物可在体内高效靶向恶性骨肿瘤破骨界面;CPPA纳米药物可在体内有效抑制乳腺癌及骨肉瘤小鼠胫骨荷瘤模型的肿瘤增殖,促进两种肿瘤细胞的凋亡;CPPA纳米药物可在体内有效抑制乳腺癌及骨肉瘤小鼠胫骨荷瘤模型的肿瘤临近骨组织破坏,抑制该区域破骨分化的激活;CPPA纳米药物不会造成小鼠体重的明显下降及小鼠内脏的损伤。研究结论:通过将顺铂(CDDP)与肌醇六磷酸(PA)动态连接并自组装的“一步法”可合成纳米药物:顺铂/肌醇六磷酸(CPPA),该反应简单、高效且无需载体引入,产物CPPA纳米药物具备稳定的形貌、长效的循环能力及可靠的肿瘤组织穿透能力;同时CPPA纳米药物在中性环境下毒性较低,生物相容性高,酸刺激响应下可有效杀伤肿瘤细胞,促进肿瘤细胞凋亡;此外,依靠肌醇六磷酸(PA)的活性磷酸基团,CPPA纳米药物还可靶向破骨界面,抑制肿瘤区域的破骨分化激活。诸多功能集于一身,使CPPA纳米药物在恶性骨肿瘤模型治疗中显示出优秀的疗效。
任明星[3](2021)在《寡肽/适配体修饰的树状大分子纳米载体用于骨的双靶递送研究》文中进行了进一步梳理研究目的:骨靶向治疗是医学上治疗骨疾病(如骨关节炎,骨质疏松,骨折不愈合,骨缺陷,骨癌和骨髓瘤相关骨病)最有价值的治疗方法之一,但是由于骨生物分布不佳,脱靶效应,缺乏细胞特异性,其有效性仍然是一个挑战。为了解决这些问题,本研究用C11肽和CH6适配体共价修饰四代PAMAM树状大分子,旨在合成一种新型双靶向纳米载体(CH6-PAMAM-C11),用于高效骨靶向递送。研究方法:质子核磁共振和傅里叶变换红外光谱被用于检测合成的新型纳米载体的分子结构;使用动态光散射粒度分析仪检测纳米载体的粒径大小和Zeta电位;使用透射电镜观察纳米载体的形态和大小。PAMAM、CH6适配体和C11肽分别被修饰3种不同的荧光,细胞摄取后,使用激光共聚焦扫描显微镜观察3种荧光在细胞内的共定位情况,从而检测材料是否成功合成,并体外检测纳米载体对成骨细胞和羟基磷灰石的靶向特性。以VitD3为小分子模型药物,使用酶标仪检测VitD3的OD值来分析纳米载体的载药能力;CCK-8实验被用于检测纳米载体对细胞活力的长期影响。尾静脉注射荧光标记的纳米载体后,通过小动物活体成像系统观察纳米颗粒在大鼠体内的分布情况,使用激光共聚焦扫描显微镜观察纳米载体在骨组织内的分布并检测其成骨细胞靶向的能力。研究结果:质子核磁共振和傅里叶变换红外光谱结果表明,CH6适配体和C11肽成功通过PEG与PAMAM偶联。激光共聚焦荧光成像结果表明,三种不同的荧光在细胞内共定位良好,证明新型纳米载体的成功合成,并且成功观察到在靶细胞、矿化区域和靶组织中积累。动态光散射和透射电子显微镜结果显示CH6-PAMAM-C11纳米颗粒的直径约为40~50 nm。体外靶向实验证实,C11配体对HAP具有高亲和力,而CH6适配体对成骨细胞具有良好的靶向特异性。体内生物分布分析表明,CH6-PAMAM-C11纳米载体可以在4 h和12 h内迅速聚集在骨中,然后靶向至成骨细胞活性部位,其降解成分通过肾脏排泄。在大鼠颅顶骨的骨膜层中观察到CH6-PAMAM-C11双靶向纳米载体比单靶向纳米载体显着积累更多,并且更容易在成骨细胞活性部位聚集。研究结论:所有这些结果表明,CH6-PAMAM-C11可能是一种有潜力的纳米载体,可以将药物输送到骨骼,特别是用于治疗骨质疏松症。我们的研究策略可以为小分子、蛋白和核酸药物的靶向递送研究提供参考。
唐风琴[4](2021)在《花状水滑石材料的制备及其性能研究》文中提出日益增加的环境污染问题主要由人类生产、生活产生。其中,水体富营养化严重污染问题是由磷及其化合物的过度排放,这引起了人们普遍关注。因此,如何消除水中的磷酸根成为关注的问题,已经开发了吸附、沉淀、电渗析、反渗透、生物法等技术处理含磷废水,但是如何有效循环利用磷元素尚待深入研究。另一方面,水滑石材料(层状双氢氧化物,LDHs)因其表面积大、层电荷密度和阴离子交换能力高等特点,已经用于从废水中去除有毒阴离子物质。可人工合成的无机材料—水滑石,利用其出色的结构调控性能,通过对自身结构的改性或与其他材料结合从而合成新型功能材料,其吸附性能也可以大幅度提升。因此,本论文采用诱导自组装法制备了花状水滑石材料,并主要研究其吸附与释放性能。论文包括以下几部分:第1章,首先对水滑石材料的结构、性质及主要的合成方法进行了介绍,对其进行了简单的分类;然后对水滑石及复合材料的应用领域进行了总结;其中对几种典型的水滑石的制备及应用进行了简单归类,最后重点介绍了几种典型花状水滑石的制备及应用。第2章,以天然高分子海藻酸钠(SA)为结构形貌诱导剂,采用水热法合成了木绣球花状镁铝水滑石(Fh-LDHs),并优化了制备Fh-LDHs的条件,Fh-LDHs的形貌和结构通过SEM、FT-IR、XRD、TG和Zeta电位等方法表征。将所制备的木绣球花状镁铝水滑石Fh-LDHs用于磷酸根离子的吸附与再利用。结果表明:成功制备了比表面积较大的木绣球花状Fh-LDHs,对废水中磷酸根的去除率可达96.05%;吸附磷酸根的Fh-LDHs产物(Fh-LDHs-P)进一步用于玉米种植试验,发现Fh-LDHs-P能够促进玉米苗生长。因此,所合成的Fh-LDHs-P是一类廉价且生态环境友好的新型无机功能材料。第3章,以锆离子(Zr4+)为掺杂与结构形貌诱导剂,采用水热法制备了Zr掺杂改性的锌(Zn)镁铝水滑石(Fm-Zr Zn LDHs)滨菊花状微球,采用SEM、FT-IR、XRD、TG、XPS、BET以及Zeta电位分析法对Fm-Zr Zn LDHs的形貌和结构进行了表征。考察了Fm-Zr Zn LDHs对磷酸根的吸附性能与释放行为,并用于玉米盆栽试验。结果表明,Zr4+的掺入改变了锌镁铝水滑石原有的球状结构,诱导形成了滨菊花状微球结构。Fm-Zr Zn LDHs对磷酸根有良好的吸附性能,吸附去除率可达97.05%,其吸附能力分别是纯的Zr OCl2和Zn Mg Al-LDHs的1.25和3.59倍。以吸附磷酸根后的回收产物(Fm-Zr Zn LDHs-P)为营养物,Fm-Zr Zn LDHs-P能够促进玉米苗生长。因此,所合成的Fm-Zr Zn LDHs-P是一类性能优良且生态环境友好的新型无机功能材料。第4章,以铜基MOFs材料(HKUST-1)作为结构形貌诱导剂,采用水热法合成了Zn、Cu掺杂的康乃馨花状镁铝水滑石(Fc-LDHs)。通过FT-IR、XRD、SEM、Zeta电位等进行了结构表征,考察了其吸附性能和抗菌性能。结果表明:其结构形貌特点为比表面积较大的康乃馨花状;对抗生素药物(四环素,TC)去除率可达94.19%;Fc-LDHs具有良好的抗菌(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)效果。因此,Fc-LDHs是一类环境友好且多功能的新型材料。总之,本文采用不同类型结构形貌诱导剂,构筑了不同类型的花状水滑石材料,具有容易合成、成本低廉、结构可调且生态环境友好等优点。所制备的花状水滑石材料对水中磷酸根表现出良好的吸附与释放功能,并能促进植物生长;Zn、Cu掺杂的康乃馨花状镁铝水滑石表现出良好的抗菌性能,有望用于水污染处理领域与农业领域。
晏洋[5](2020)在《骨靶向纳米载体的制备及其在恶性骨肿瘤治疗中的应用》文中研究说明近年来,随着癌症患者生存期的延长,骨转移的发生几率稳步上升。所有癌症患者中,有30-80%的患者会发生癌症骨转移,其中有65-80%的乳腺癌和前列腺癌晚期患者被诊断出癌症骨转移。肿瘤细胞一旦完成骨转移形成恶性骨肿瘤,在骨微环境的作用下,骨与肿瘤细胞会形成一种恶性循环。这种恶性循环会给患者带来骨溶解、高血钙、骨折、疼痛以及神经压迫等不良症状,严重降低了患者的生活质量,大大减小了患者治愈的可能性,甚至威胁患者的生命。目前,恶性骨肿瘤的治疗在临床上仍是一个巨大的挑战。手术治疗是最主要的治疗方法,但无法将骨肿瘤的病灶完全清除。此外,由于大多数骨转移瘤都具有多重耐药性和辐射抗性,化疗和放疗的治疗效果往往不够理想,还会对患者造成一定的毒副作用。为了提高恶性骨肿瘤的治疗效果,研究者提出了许多骨肿瘤靶向治疗的策略。利用肿瘤靶向或者骨靶向纳米材料对原发性或者转移性骨肿瘤进行化学治疗、光热治疗、基因治疗以及联合治疗等。但目前已有的靶向治疗策略都存在一些不足:首先,大多数纳米材料的合成过程复杂,几乎都需要进行骨靶向分子的二次修饰。其次,目前文献报道的骨靶向分子较少,主要局限在双磷酸盐、天冬氨酸相关小肽以及适配体这几类分子中。这些骨靶向分子或因为复杂的合成工艺,无法实现临床应用;或因为安全性问题,临床使用范围受限。另外,大多数靶向纳米材料要么只能靶向骨,要么只能靶向骨肿瘤细胞。骨组织中缺乏血液循环系统,导致肿瘤靶向的纳米材料无法通过EPR效应(enhanced permeability and retention effect)在骨肿瘤部位大量富集。而当骨靶向纳米材料富集到骨部位后,不能从骨上脱落,也无法增加其在骨肿瘤细胞处的分布。这些都限制了靶向纳米载体在恶性骨肿瘤治疗中的应用。针对上述问题,本文利用三种新型骨靶向分子,通过简单的步骤合成出三种自带骨靶向能力的纳米载体,并在体外、体内实验中分析验证了这些骨靶向纳米载体对恶性骨肿瘤治疗的可行性,具体如下:(1)通过简单的化学还原方法在表面基团为羧基的树形高分子内部空腔中合成超小铂纳米颗粒得到一种骨靶向纳米载体。树形高分子表面大量的羧基赋予这种载体超强的骨靶向能力,无需进行骨靶向分子的二次修饰。载体在体外可以高度亲和羟基磷灰石人工骨片和小鼠胫骨,在体内可以准确“识别”骨缺损部位。此外,载体在骨肿瘤腿胫骨处的富集量比健康腿胫骨要高10倍以上。当用载体进行光热治疗时,骨肿瘤部位在近红外激光的照射下能够快速达到治疗温度,从而有效抑制骨肿瘤的生长并减轻骨溶蚀症状。这种载体具有良好的生物相容性,在体内很快可以被清除,对血细胞及小鼠主要脏器产生明显毒性。(2)利用植酸和氯铂酸通过柠檬酸钠还原出植酸包裹的超小铂纳米颗粒,得到一种新的骨靶向纳米载体。该载体同样无需进行骨靶向分子的二次修饰,植酸不但能帮助载体在体外很好地结合羟基磷灰石人工骨片和胫骨,还能帮助其在体内更好地富集在骨溶蚀造成的骨损伤部位,富集量提高了5倍以上。载体中的铂纳米颗粒具有良好的光热转换性能,可以实现有效的骨肿瘤靶向光热治疗。另外,由于植酸天然具有抗肿瘤活性,载体可以对骨肿瘤进行靶向化疗协同的光热治疗。体内治疗实验结果也表明载体介导的联合治疗可以有效地抑制骨肿瘤的生长,同时也改善了与骨肿瘤生长相关联的骨溶蚀症状。(3)苯硼酸修饰的树形高分子与毒素蛋白形成二元复合物后再与聚天冬氨酸小肽经过简单的孵育形成三元复合物,得到一种新型的骨靶向纳米载体。该策略同样无需对载体进行骨靶向分子的二次修饰,载体表面的聚天冬氨酸使得它不仅可以在体外高效结合羟基磷灰石人工骨片和小鼠胫骨,也可以在体内有效富集到骨肿瘤部位并且滞留48 h以上。当载体在体内靶向富集到骨肿瘤部位后,聚天冬氨酸在骨肿瘤微环境的作用下质子化后从三元复合物上脱落,暴露的二元复合物可以将蛋白质高效递送到骨肿瘤细胞内,从而对骨肿瘤进行蛋白质治疗。这种载体介导的蛋白质治疗不但可以有效抑制原发性骨肿瘤的生长,而且可以控制转移性骨肿瘤的恶化程度,进而抑制骨吸收所导致的骨溶蚀,减小胫骨损伤。
孙斌[6](2020)在《鸢尾素治疗成骨不全症的机制及动物实验研究》文中研究表明研究背景和研究目的成骨不全症(Osteogenesis Imperfecta,OI)是以骨脆性增加、胶原代谢紊乱为特征的全身性遗传性结缔组织疾病。绝大多数OI患者是由于编码I型胶原蛋白α1链(Collagen typeⅠα1 chain,Col1α1)和α2链(Collagen typeⅠα2 chain,Col1α2)的基因突变导致的胶原代谢紊乱。根据OI的特征性临床表现分为5个亚型(1-5型),其临床特征主要包括骨量降低、反复骨折、骨骼畸形、牙本质发育不全、关节松弛、身材矮小。OI症状多于儿童时期开始出现,严重影响患者的生活质量,也给家庭和社会带来沉重的负担。目前,针对OI尚缺乏有效的治愈手段,现行的临床治疗方案主要包括药物治疗、手术矫形、康复锻炼、分子与细胞治疗等。药物治疗为目前主要的治疗方式,其中以双膦酸盐(Bisphosphonates,BPs)的应用最为广泛。BPs是一种骨吸收抑制剂,在体内与骨基质中的羟基磷灰石相结合,通过抑制破骨细胞的活性来改善OI患者的骨骼结构。但BP的用药模式复杂,存在急性期反应(Acute phase response,APR)、非典型股骨骨折(Atypical femoral fracture,AFF)、下颌骨坏死(Osteonecrosis of the jaw,ONJ)、骨延迟愈合、肾功能损害、低钙血症等不良反应。地诺单抗(Denosumab)是一种特异性靶向核因κB受体活化因子配子(Receptor Activator of Nuclear Factor-κB Ligand,RANKL)的抗体,能有效提高OI患者的骨密度,但儿童OI应用Denosumab治疗时有反跳性椎体骨折的发生。特立帕肽(Teriparatide)是目前唯一被FDA批准促进骨合成代谢的药物,能有效增加骨质疏松患者的骨密度、降低骨折风险,但对中重度OI患者的作用甚微并可能导致骨肉瘤的发生。雷奈酸锶(Strontium ranelate)具有抑制破骨和促进成骨的双重骨代谢调节作用,能有效降低OI模型鼠的骨折发生率,但该药由于存在增加心血管意外的风险面临退市可能。因此,有必要探索更有效、安全的OI治疗药物。鸢尾素(Irisin)是一种N-糖基化的肌源性蛋白质激素,是由骨骼肌在运动激发下分泌释放。Irisin可通过激活Wnt/β-catenin信号通路途径促进成骨细胞分化,激活p38丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)和细胞外调节蛋白激酶(Extracellular regulated protein kinases,ERK)诱导成骨细胞增殖、分化、和矿化。同时Irisin可通过抑制破骨细胞系(RAW264.7)的核因子κB受体活化因子配体(Receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand,RANKL)抑制破骨细胞的形成。动物实验结果表明Irisin可增加皮质骨密度、增强骨骼强度和改善骨骼微结构,同时能有效改善后肢悬吊模型鼠的废用性骨质流失和肌肉萎缩。因此,我们推测同时具有促进成骨、抑制破骨效能的Irisin或可有效改善OI患者的临床症状。本课题拟以oim/oim小鼠(OI模型鼠)为研究对象,明确Irisin在胶原缺陷的背景下对oim/oim小鼠成骨细胞及破骨细胞的作用;进一步通过体内实验观察Irisin对OI模型鼠的治疗作用。第一部分:Irisin在体外对OI模型鼠成骨细胞、破骨细胞的影响方法:以纯合子oim/oim小鼠及野生型wt/wt小鼠的成骨前体细胞、骨髓单核细胞为研究对象,给予不同浓度(10、100 ng/ml)的Irisin进行干预,采用实时定量PCR(q RT-PCR)及蛋白质印迹法分别在m RNA及蛋白水平检测成骨、破骨细胞分化成熟变化,采用ALP染色及茜素红S染色观察成骨分化及矿化情况,采用Trap染色、免疫荧光染色及骨吸收功能检测评估破骨细胞形成数量及骨吸收活性。结果:(1)q RT-PCR及蛋白质印迹法检测结果显示,Irisin在m RNA及蛋白水平均可促进oim/oim小鼠成骨细胞转录调节因子(Runx2)和分化标记基因(ALP、OCN和Col1α1),同时抑制破骨细胞分化相关基因及转录因子(Calcr、Trap、CTSK、c-fos、NFATc1)的表达。(2)ALP染色及茜素红S染色结果显示,Irisin可促进oim/oim小鼠成骨细胞分化及矿化。(3)Trap染色、免疫荧光染色及骨吸收功能检测结果显示,Irisin可降低oim/oim小鼠破骨细胞形成数量和破骨细胞骨吸收活性。结论:Irisin可有效改善OI模型oim/oim小鼠的骨代谢失衡,在I型胶原缺陷的背景下,Irisin同样可促进成骨细胞分化及矿化,并抑制破骨细胞的形成及骨吸收活性。第二部分:Irisin对OI模型鼠的治疗作用方法:(1)3周龄B6C3Fe-α/α-Collα2oim/+品系小鼠,按照基因型(oim/oim或wt/wt)及治疗方案(Irisin或Veh)随机分为4组:Oim+Veh组、Oim+Irisin组、Wt+Veh组和Wt+Irisin组。从第4周起,给予小鼠尾静脉注射Irisin(100μg/kg,1次/周)或等体积生理盐水(Veh)治疗8周。(2)动态测量体重、治疗后测量股骨长度用以评估生长发育情况。(3)治疗前后对oim/oim小鼠进行X线检查,进行骨折计数。(4)小鼠处死后,提取血清通过ELISA技术检测OCN、NTx和TRACP5b的活性。(5)实验结束后,分离小鼠左侧股骨进行Micro CT扫描并进行骨微结构分析。(6)取左侧胫骨进行动态骨形成分析。(7)分离右侧胫骨进行Trap染色和HE染色,并进行破骨细胞和成骨细胞计数。(8)取左侧股骨和骨折的股骨段,进一步进行生物力学分析。结果:(1)Irisin的干预对oim/oim小鼠和wt/wt小鼠体重的变化和股骨长度均无显着影响。(2)Irisin可有效减少oim/oim小鼠的骨折发生。(3)ELISA结果提示Irisin可提高OI模型鼠的成骨相关标记物OCN血清水平,同时降低破骨相关标记物NTx和TRACP5b。(4)Micro CT结果提示Irisin可同时改善OI模型鼠的皮质骨和松质骨的骨微结构。(5)Irisin可通过提高BFR促进OI模型鼠的骨矿化沉积。(6)Irisin诱导OI模型鼠的成骨细胞形成并抑制破骨细胞形成。(7)Irisin通过提高结构特性、降低骨脆性来改善OI模型鼠的骨生物力学特性。结论:Irisin可通过抑制骨吸收和维持骨形成的双重调节作用,对骨量、骨微结构和骨强度产生积极的改善作用,进而降低处于生长发育期OI模型鼠的骨折发生。小结本研究首次采用OI模型B6C3Fe-α/α-Collα2oim/+小鼠,通过体外、体内实验,证实Irisin通过促进成骨分化、矿化和抑制骨吸收的双重骨代谢调节作用,提高骨密度、改善骨微结构及骨生物力学特性,降低生长发育期OI模型鼠的骨折发生。
刘超[7](2020)在《苦参碱衍生物M19的芳香化结构修饰以及骨靶向前药研究》文中提出对具有明确药理活性的中药活性单体进行必要的化学结构优化,继而开发各种可靠稳定的新型药物是中药化学领域的研究热点。硫代苦参碱衍生物M19(13-氨甲基-18-硫代苦参碱)是前期所开发的来自于传统中药苦参的高生物活性中药单体衍生物,前期研究已证明M19具有较好的体内外抗骨质疏松活性,但其也存在分子脂溶性较差、结构不稳定以及细胞毒性还有待改善等问题。此外,由于M19具有广泛的药理活性,易发生脱靶效应,难以直接作为抗骨质疏松药物应用。为了解决上述问题以提高M19的成药性并使其具有对骨质疏松症的精准治疗能力,本文围绕M19开展了传统化学结构修饰以及骨靶向多肽缀合物前药两种优化策略的探索。首先,本文对M19进行了芳香疏水基团引入的传统化学结构修饰策略。我们采用Discovery studio 2.5软件将基于靶点晶体结构所设计的一系列M19芳香化衍生物与其抗骨质疏松靶点核糖体蛋白S5(RPS5)进行了Lib Dock分子模拟对接,虚拟筛选出了综合打分最高且在化学手段上能够实现的目标化合物M54(13-二硫代氨甲基甲酸苄酯-18-硫代苦参碱)。随后我们以槐果碱为原料,经过硫代、迈克尔加成以及二硫代氨基甲酸酯化等反应顺利完成了M54的实验室合成,总收率8.8%,化学性质表征均经过ESI-MS,1H-NMR,13C-NMR确证。结构稳定性实验结果显示,M54水溶液在14天内未发现明显降解产物,较原型药物M19稳定性得到了大幅提高。体外生物活性表征实验结果显示,相比于原型化合物M19,其细胞毒性得到了降低并且其对破骨细胞分化成熟的抑制作用得到了提高。随后,我们通过慢病毒对RAW247.6细胞中的RPS5进行敲除,围绕M54的作用靶点和作用机制进行了验证并证实了我们虚拟筛选靶标选择的正确性。体内实验显示M54仍具有较好的抗骨质疏松活性,能够明显改善卵巢切除小鼠骨质的丢失并改善了骨密度(BMD),骨体积分数(BV/TV),骨小梁数(Tb.N),单位体积骨表面积(BS/TV)等相关参数。最后,我们还针对M54实验室合成产率低下,合成步骤繁琐以及无法大规模生产等问题,对其合成工艺开展了研究。我们采用二氯甲烷代替原甲苯作为反应溶剂,解决了副产物难以处理导致产率低下的问题,并成功实现了一锅法制备M54-3,两步收率可达到40.4%。随后我们考察了精制方法并最终选用乙醇作为精制溶剂,成功解决了二氯甲烷的溶剂残留问题并且产物纯度达标。最后我们开展了放大合成,采用了百克级规模的原料投料,并能够成功获得百克级别的成品,纯度>98%,总收率28%。该部分工作表明,芳香化结构修饰成功改善了M19的化学结构稳定性,细胞毒性以及破骨细胞分化生长抑制活性,很大程度上提高了M19的成药性,使得最优衍生物M54具备了开发成为新型抗骨质疏松药物的潜力。更重要的是,我们首次报道了基于靶点RPS5晶体结构的苦参碱衍生物设计与虚拟筛选工作,该虚拟筛选结果与M54实际生物活性的提高相符,大幅提高了苦参碱衍生物开发研究的效率,对包括苦参碱在内的抗骨质疏松活性中药单体成药性提高研究都提供了较好的借鉴意义。此外,我们所开发的合成工艺简化了操作流程,提高了目标化合物的产率和纯度并且二氯甲烷溶剂残留达标,将原克级别的合成能力大幅提高到了百克级别,满足了后续研究对原料药的需求,使得最优衍生物M54具备了开发成为新型抗骨质疏松药物的基础条件,同时也为其他类似生物碱类中药活性单体的工艺开发研究提供了参考。其次,本文对M19开展了基于多肽-药物缀合物(PDCs)的前药修饰策略。我们将M19与具有骨靶向性质的多聚天冬氨酸通过组织蛋白酶K二肽底物亮氨酸-精氨酸相连接,设计得到了基于M19的骨靶向PDCs。随后我们通过固相多肽合成法(SPPS)与液相化学结合的方法成功合成系列目标缀合物,纯度>95%,总产率约在30%左右。结构稳定性实验结果显示,各多肽缀合物水溶液在14天内未发现明显降解产物,较原型药物M19稳定性得到了大幅提高。随后的生物活性表征实验结果显示,缀合物能够在组织蛋白酶K的作用下4小时内释放出95%以上的原型药物,80分钟内与羟基磷灰石产生95%以上的结合并且能够在糜蛋白酶的环境中保持结构的稳定,具备良好的药物释放效率、骨组织亲和性以及水解酶稳定性。此外,相较于原型药物M19,缀合物的细胞毒性效应得到了降低,并且除缀合物BTM19-1以外,缀合物对破骨细胞活性的抑制效果与原型药物相当。该部分研究结果表明,靶向前药修饰在稳定分子结构并赋予M19骨靶向性质的同时,还降低了原型药物的细胞毒性,保持了原型分子对破骨细胞的抑制活性,同样成功提高了M19的成药性。此外,该工作也是骨靶向PDCs应用于骨质疏松症治疗研究中的首次报道,我们所开发的该骨靶向PDCs构建策略适用性较广,为基于中药单体或其衍生物的其他类似骨靶向修饰工作提供了研究思路。
朱云森[8](2020)在《骨粘连蛋白通过p38MAPK通路调控成骨细胞矿化的研究》文中研究表明背景和目的:正常的骨基质矿化是骨形成和骨修复重建的关键步骤;成骨细胞分泌的I型胶原组成基质的主要成分并提供矿化的基础框架结构,而非胶原蛋白参与并调控羟基磷灰石的有序沉积。骨粘连蛋白(osteonectin,ON)是一种重要的非胶原蛋白,又称为SPARC或BM-40,它对1型胶原和羟基磷灰石有高度的亲和力,参与了细胞外基质矿化的始末过程;同时作为重要的细胞外基质功能调节蛋白,骨粘连蛋白调节细胞外基质和胶原的合成,影响成骨细胞数量和功能,对矿化起重要的调控作用。P38 MAPK是丝裂原活化蛋白激酶,是细胞外信号向细胞内传导的重要通路,也是骨形成的重要信号枢纽,在不同的成骨信号的作用下,p38MAPK可以调节成骨细胞碱性磷酸酶的活性和矿化能力。既往骨粘连蛋白在矿化中的研究多集中于基因敲除的动物实验,本课题的目点是为骨粘连蛋白调控成骨细胞矿化提供直接的实验依据,同时对p38 MAPK是否是其重要的信号传导途径进行实验研究,为有效干预骨基质矿化提供更多的作用位点。研究方法:第一部分:成骨细胞分离、培养与鉴定取新生SD乳鼠(出生48h内)的颅盖骨,采用酶交替消化法进行成骨细胞分离,利用差异贴壁法进行纯化,获得的成骨细胞使用碱性磷酸酶染色进行阳性率测定,茜素红染色检测矿化结节形成。第二部分:不同浓度的骨粘连蛋白对成骨细胞矿化期OCN、OPN、BSP及p38 MAPK基因表达的影响研究分离培养获得的传代成骨细胞进行随机分组,分别加入不同浓度的大鼠重组骨粘连蛋白(SPARC/BM-40):A组,空白对照组,不添加骨粘连蛋白;B组,0.01μg/ml骨粘连蛋白;C组,0.1μg/ml骨粘连蛋白;D组,1μg/ml骨粘连蛋白;E组,10μg/ml骨粘连蛋白;在第2、5及8d分别取材并提取各组RNA,通过RT-qPCR检测骨钙素(OCN)、骨桥蛋白(OPN)、骨涎蛋白(BSP)及p38 MAPK的基因表达,明确骨粘连蛋白在成骨细胞矿化中的调控作用,并根据实验结果确定实验的最佳适宜浓度(骨粘连蛋白OPTIMA)及取材观察时间。第三部分:骨粘连蛋白对成骨细胞其它矿化指标的影响及SB203580(p38MAPK特异性阻断剂)的阻断效应研究根据第二部分实验结果,我们对骨粘连蛋白在成骨细胞中的正向调控作用进行进一步证实,同时对p38的具体作用进行研究,实验进行重新分组:空白对照组,不添加骨粘连蛋白;骨粘连蛋白OPTIMA组,添加骨粘连蛋白OPTIMA;p38阻断剂组,预先在成骨细胞内加入20.0μmol/l的SB203580(p38 MAPK特异性阻断剂)培养2h,再添加骨粘连蛋白OPTIMA;实验增加了小整合素结合配体N-连接糖蛋白家族:细胞外基质磷酸糖蛋白(MEPE)、牙本质基质蛋白1(DMP1)和牙本质涎磷蛋白(DSPP)基因表达的RT-qPCR检测;同时利用流式细胞仪对成骨细胞内钙离子浓度进行了测定;茜素红染色检测矿化结节及电镜下观察成骨细胞的超微结构;Western-blot测定各组p38 MAPK及磷酸化p38 MAPK(P-p38)的蛋白表达。第四部分:P38 MAPK重组腺病毒载体及p38 MAPK-shRNA慢病毒载体的构建P38MAPK重组腺病毒载体(AD-p38)的构建:根据基因库序列,设计p38MAPK引物,加入酶切位点,以大鼠心脏cDNA为模板进行PCR扩增,经过测序鉴定后,将目的基因片段连入pShuttle-CMV的相应酶切位点,构建重组腺病毒穿梭质粒,酶切线性化处理后将其与AdEasyTM DNA共转化BJ5183感受态菌,抽提重组AdEasyTM质粒制备Ad-p38MAPK DNA转染细胞。P38MAPK-shRNA慢病毒载体的构建:根据p38MAPK基因序列,由公司合成提供3条干扰靶点序列shRNA1、shRNA2、shRNA3及非特异性靶序列,经酶切线性化处理后,通过连结慢病毒穿梭质粒及辅助包装共转染细胞,进行病毒滴度测定,通过效应蛋白表达检测选择干扰程度最大的用于后续试验。第五部分:P38信号通路在骨粘连蛋白调控成骨细胞矿化中的作用的进一步研究为了进一步探讨p38 MAPK在骨粘连蛋白调控成骨细胞矿化中的信号通路作用,我们通过构建的p38 MAPK重组腺病毒载体转染成骨细胞过表达p38及p38-shRNA慢病毒载体转染成骨细胞来抑制表达p38,并进行实验分组:对照组,仅添加骨粘连蛋白OPTIMA;AD-p38 MAPK组:成骨细胞被AD-p38 MAPK转染再添加骨粘连蛋白OPTIMA;p38阻断剂组,预先在成骨细胞内加入20.0μmol/l的SB203580(p38 MAPK特异性阻断剂)培养2h再添加骨粘连蛋白OpTIMA;p38 MAPK-shRNA组:成骨细胞被p38 MAPK-shRNA转染再添加骨粘连蛋白OPTIMA;使用RT-qPCR和Western-blot法测定各组OCN、OPN、BSP、DMP1、DSPP、MEPE及p38MAPK基因和蛋白的表达。结果:第一部分:分离培养的成骨细胞通过碱性磷酸酶染色细胞阳性率接近100%,矿化诱导2周后茜素红染色及四环素培养标记的矿化结节观察,结果满意。第二部分:不同浓度的骨粘连蛋白对成骨细胞非胶原蛋白(OCN,OPN,BSP)及p38的基因表达均有不同程度的影响;根据实验结果确定1μg/ml骨粘连蛋白为本组实验最佳效应浓度(骨粘连蛋白OpTIMA),第5天为实验观察取材时间;1μg/ml的骨粘连蛋白组在第5天能显着提高成骨细胞OCN、OPN、BSP及p38的基因表达,与空白对照组比较差异均有统计学差异(OCN,p<0.01;OPN,p<0.05;BSP,p<0.05;p38,p<0.001);同时我们得出初步结论,骨粘连蛋白对成骨细胞矿化存在正向调控作用,并对p38 MAPK通路有激活作用。第三部分:实验进一步证实了骨粘连蛋白对成骨细胞矿化中的正向调控作用,p38 MAPK是其重要的信号传导通路。P38 MAPK蛋白测定结果显示骨粘连蛋白OPTIMA组p38及P-p38的蛋白表达均明显增加,与空白对照组比较差异均有统计学意义(p<0.001);骨粘连蛋白OPTIMA组Sibling家族蛋白(DMP1、DSPP、MEPE)的基因表达与空白对照组比较均有明显提高,差异均有统计学意义(DMP1,p<0.01;DSPP,p<0.01;MEPE,p<0.001);流式细胞仪进行细胞内钙离子浓度测定显示骨粘连蛋白OPTIMA组与空白对照组比较明显提高,差异有统计学意义(p<0.01);根据茜素红染色及photoshop成像分析,骨粘连蛋白OPTIMA组与空白对照组比较矿化结节面积明显增多,差异有统计学意义(P<0.05);电镜下超微结构观察与空白对照组比较,骨粘连蛋白OPTIMA组细胞成骨活性增加,成骨细胞内含有更多的细胞器及富含矿化物的囊泡结构。添加p38阻断剂(SB203580)后与骨粘连蛋白OPTIMA组比较,P-p38的蛋白测定有显着下降(P<0.001),非胶原蛋白(OCN、OPN、BSP)及Sibling家族蛋白(DMP1、DSPP、MEPE)的基因表达也均有明显下降,差异均有统计学意义,电镜下观察成骨细胞活性较骨粘连蛋白OPTIMA组明显受到抑制。第四部分:P38MAPK重组腺病毒载体构建中的基因片段电泳验证及序列测定结果均与基因库一致;p38MAPK-shRNA慢病毒载体通过干扰预实验选择p38MAPK-shRNA3转染成骨细胞(干预性能与对照组比较:shRNA1、shRNA2,P<0.01;shRNA3,P<0.001),病毒滴度的测定阳性转染组为1.7×108IU/ml(对照组:2 × 108IU/ml),符合实验标准。第五部分:实验进一步证实了 p38 MAPK在骨粘连蛋白调控成骨细胞矿化中的重要作用;结果显示AD-p38组明显上调了骨粘连蛋白对成骨细胞矿化的正向调控作用,与对照组(骨粘连蛋白OPTIMA)比较,OCN、OPN、BSP、DMP1、DSPP、MEPE的基因和蛋白表达以及P-p38的蛋白表达均显着升高,两组差异均有统计学意义;而p38-shRNA组及p38阻断剂组明显下调了骨粘连蛋白对成骨细胞矿化的正向调控作用,与对照组(骨粘连蛋白OPTIMA)比较,两组的OCN、OPN、BSP、DMP1、DSPP、MEPE的基因、蛋白表达以及P-p38的蛋白表达均明显下降,差异均有统计学意义。结论:骨粘连蛋白通过p38 MAPK通路调控成骨细胞矿化:①骨粘连蛋白对成骨细胞矿化存在正向调控作用:1μg/ml的骨粘连蛋白能显着提高成骨细胞非胶原蛋白(OCN,OPN,BSP)及Sibling家族蛋白(DMP1、DSPP、MEPE)的基因和蛋白表达,显着提高细胞内钙离子浓度,促进成骨细胞矿化结节的形成和成骨活性。②骨粘连蛋白可以激活p38 MAPK信号通路:1μg/ml的骨粘连蛋白能显着提高成骨细胞p38 MAPK的基因和蛋白表达。③P38MAPK是骨粘连蛋白调控成骨细胞矿化的重要信号通路:p38阻断剂的使用及p38-shRNA病毒载体转染的成骨细胞(p38抑制表达)明显下调骨粘连蛋白对成骨细胞矿化的正向调控作用;AD-p38转染的成骨细胞(p38过表达)上调骨粘连蛋白对成骨细胞矿化的正向调控作用。
余梦涵[9](2020)在《Amelotin蛋白调控下的磷酸钙晶面生长与相变动力学及蛋白-矿物结合自由能的单分子力谱研究》文中指出生物矿化描述的是在生物体内外的有机分子控制下形成无机矿物的过程。此生物矿化过程为跨学科研究领域,覆盖农业、环境、医学和晶体材料科学等。从化学本质上来说,生物矿化过程主要是有机生物大/小分子与无机矿物之间的相互作用和反应。因此,无机矿物的形成机制以及有机分子在矿化过程中的调控机制研究显得尤为重要。根据不同生物分子的化学组成和结构,生物分子调控下的生物矿物在结构、组成和形貌等方面也是多种多样的。目前,对于最早期的成核阶段和成核后的晶面生长动力学过程、有机分子与矿物晶核或专一性晶面的相互作用研究仍然不足,这主要是由于缺乏原位研究手段。在本项研究中,借助了最新的原位成像技术在纳米尺度上观测无机矿物磷酸钙在有机分子作用下的生长动力学和相变过程。磷酸钙作为最常见的生物矿物,可以形成多种生物硬组织(动物的骨和牙及植物的毛状体)。同时,磷酸钙的矿化对生物/地质环境中的钙和磷以及重金属的转运同样起到了控制作用。在磷酸钙结晶过程中,有机分子Amelotin(AMTN)是新发现的一种能够促进磷酸钙结晶的蛋白。因此,在实验室条件下合成了磷酸钙(无定形磷酸钙和二水磷酸氢钙等),并利用大肠杆菌合成重组AMTN蛋白。借助原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)原位观察二水磷酸氢钙表面在AMTN作用下的生长动力学过程。此外,结合原子力显微镜与高分辨拉曼光谱原位实时观测了无定形磷酸钙的相变过程。利用AFM基的单分子力谱(Single Molecular Force Spectroscopy,SMFS)技术,深入探明了单分子AMTN和无定形磷酸钙/二水磷酸氢钙作用的热力学机制。本研究得出的具体结论如下:1. AMTN蛋白的合成及纯化我们利用大肠杆菌简单快捷地合成了带有His标签的重组AMTN蛋白,并根据His标签移除方法一步提纯AMTN蛋白,该方法最终得到大量高纯度的AMTN。此外,利用PCR技术删除质粒中的一段基因序列,合成AMTN突变体。该方法不仅可以用来合成AMTN蛋白,还可以用来合成其他的蛋白或者多肽,为有机分子与磷酸钙矿物相互作用研究提供了蛋白生物材料。2. 在不同浓度下,AMTN通过完全不同的作用机制调控二水磷酸氢钙(DCPD)表面生长动力学。AMTN蛋白中的活性域(SSEEL)和DCPD(010)表面可产生特定的相互作用。我们利用AFM原位测定了DCPD(010)面三个方向的台阶速度。我们发现AMTN只在有限的浓度范围内(35-75 n M)促进晶面生长,超过此范围则抑制晶面生长。此外,AMTN中高度保守序列的多肽SSEEL(Ser-Ser-Glu-Glu-Leu)域,具有同低浓度AMTN类似的抑制作用。利用AFM基的单分子力谱(SMFS)技术,我们直接测量了AMTN及SSEEL多肽和DCPD(010)表面的结合能。结果发现,尽管AMTN和SSEEL多肽与DCPD表面的结合能存在显着差异,但它们与DCPD表面的断裂力是相似的,这表明AMTN中的活性域(SSEEL)有助于与DCPD(010)表面产生特定的相互作用。这些发现揭示了AMTN的功能域调控DCPD晶面生长的动力学和热力学基础。3. AMTN通过促进无定形磷酸钙(ACP)的相变来促进热力学上最稳定的羟基磷灰石(HAP)的形成。SMFS测量表明高度保守的SSEEL功能域控制ACP的相变。利用高分辨拉曼光谱和原位AFM直接观测了溶液中ACP的原位结晶动力学过程。我们发现AMTN通过促进ACP的相变来促进HAP晶体的形成。在近生理溶液条件下,ACP矿物通过溶解-再结晶机制转变为HAP,在此过程中,吸附在矿物表面的AMTN即使在磷酸钙过饱和溶液中也可通过与钙离子的强络合作用来促进ACP的溶解。单分子力谱测量了AMTN分别吸附在四种磷酸钙(ACP、DCPD、磷酸八钙(OCP)和HAP)矿物表面上的平衡态断裂力和结合自由能,探明了AMTN中的高度保守功能域(SSEEL)控制无定形磷酸钙的相变,并影响HAP的表面力学性能。4. 在无定形磷酸钙前体相向终产物相变过程中,AMTN和氟离子(F-)共同控制氟取代的羟基磷灰石(F-HAP)的形成和有序组装,并增强了F-HAP的表面力学性能。我们利用原位AFM观察了AMTN对ACP前体相转变为F-HAP过程的影响。在F-离子存在时,F-HAP纳米棒在ACP表面随机沉积,然而在1μM AMTN存在时F-HAP纳米棒发生了有序组装。利用透射电子显微镜(TEM),我们观察到从成核前团簇组装形成棒状晶体的最早期的成核过程,并且在这个过程中AMTN起到了调控晶体定向成核与结晶的作用。矿物表面的力学测量结果表明,纳米F-HAP表面模量显着增强。此研究强调了AMTN在调节F-HAP生物矿化过程中纳米晶的定向组装方面起了重要作用,这对磷酸钙生物材料合成以及地质环境中有毒氟离子扣押研究具有重要理论意义。
邓睿[10](2020)在《碳纳米管与五氯酚、环丙沙星对细菌的复合毒性及致毒机理》文中指出碳纳米管(CNTs)是目前使用最广泛的纳米材料之一,经排放进入环境后可与共存污染物产生复合生物效应,危害生态环境。目前对CNTs与有机污染物(OCs)复合毒性的案例研究以及相关机理的认识还很欠缺,有必要研究CNTs-OCs的细菌毒性以及OCs性质和细菌种类的影响。五氯酚(PCP)属于优先控制污染物和人类致癌物,是一种典型的传统OCs,而环丙沙星(CIP)作为氟喹诺酮类抗生素的代表,已被确定为环境中常见的新型OCs;PCP和CIP分别是疏水性和亲水性物质,与CNTs的相互作用和复合毒性可能不同。革兰氏阴性菌大肠杆菌(E.coli)和阳性菌枯草芽孢杆菌(B.subtilis)具有不同的理化性质和生理特征,对同一暴露体系的响应可能不同。本文通过显微观察、生物化学指标测定、生物累积实验、转录组学和代谢组学分析等方法,探讨了一种氧化多壁碳纳米管(OCNTs)与PCP或CIP对E.coli和B.subtilis的复合毒性及致毒机理。取得如下主要研究结果:(1)OCNTs和PCP均能通过破坏细胞膜、诱导氧化应激和干扰基因表达来抑制E.coli的生长繁殖,OCNTs和PCP暴露3 h的半数抑制浓度(IC50)分别为14.4±1.8和11.5±1.6 mg/L,且两者的复合毒性为拮抗。PCP能通过增加静电斥力和降低细胞表面疏水性(CSH)而减少OCNTs的生物累积及其诱导产生的胞内活性氧;OCNTs能缓解PCP对生物合成、蛋白质和小分子代谢以及细胞器相关基因表达的干扰作用。(2)CIP对E.coli生长的3-h IC50为244±14 mg/L,与OCNTs复合为拮抗毒性,细胞膜破损和氧化应激有所缓解。CIP能通过降低CSH减少OCNTs的生物累积,从而降低OCNTs的毒性。OCNTs可减轻CIP对DNA回旋酶活性的抑制作用,从而减少CIP对基因表达的干扰,尤其是与含氮化合物代谢、氧化还原酶活性和铁硫蛋白成熟相关的基因。OCNTs还可通过调节不饱和脂肪酸的合成和一些氨基酸及谷胱甘肽的代谢来降低CIP对代谢过程的影响。(3)OCNTs、PCP、CIP对B.subtilis生长的3-h IC50分别为12.5±2.6、3.5±0.5、0.46±0.03 mg/L,OCNTs与PCP或CIP联合暴露分别为相加和协同毒性,PCP或CIP优先暴露后再与OCNTs共暴露复合毒性会增强。三种污染物均能破坏细胞膜,加剧氧化应激,显着改变代谢产物脂肪酸类、氨基酸、甘油、糖胺和小分子酸的含量。PCP能降低OCNTs的生物累积,CIP则没有显着影响。OCNTs可以升高PCP和CIP的生物累积,并可能通过“木马效应”增强CIP的毒性。OCNTs的共存会增大CIP对拓扑异构酶Ⅳ活性的抑制作用,并干扰与ABC转运蛋白和赖氨酸合成相关基因的表达。
二、Synthesis of Tetracycline Analogues and Test of Their Affinity on Synthetic Hydroxyapatite(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Synthesis of Tetracycline Analogues and Test of Their Affinity on Synthetic Hydroxyapatite(论文提纲范文)
(1)苜蓿生物炭的制备及其对水体磺胺甲恶唑和铅离子去除效应与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 SMX污染及其去除研究进展 |
1.2.1 SMX来源与风险 |
1.2.2 SMX污染废水常用处理方法 |
1.3 Pb(Ⅱ)污染及其去除研究进展 |
1.3.1 Pb(Ⅱ)污染来源与风险 |
1.3.2 Pb(Ⅱ)污染废水常用处理方法 |
1.4 SMX和 Pb(Ⅱ)复合污染及其去除研究进展 |
1.4.1 SMX和 Pb(Ⅱ)复合污染来源和风险 |
1.4.2 SMX和 Pb(Ⅱ)复合污染废水常用处理方法 |
1.5 生物炭研究进展 |
1.5.1 生物炭制备与改性 |
1.5.2 生物炭应用 |
1.6 研究意义与研究内容 |
1.6.1 研究意义 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 技术路线图 |
第二章 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 材料来源 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验设备 |
2.2 生物炭的表征方法 |
(1)Zeta电位分析(Zeta Analysis) |
(2)元素分析(Elemental Analysis) |
(3)比表面积、孔容与孔径分布分析(BET Analysis) |
(4)傅里叶红外光谱分析(FTIR Analysis) |
(5)晶体结构分析(XRD Analysis) |
(6)表面形貌分析(SEM Analysis) |
2.3 污染物去除实验方法 |
2.3.1 模拟废水的配置 |
2.3.2 单因素实验及其分析方法 |
2.3.3 吸附等温线及其分析方法 |
2.3.4 吸附动力学及其分析方法 |
2.3.5 吸附热力学及其分析方法 |
第三章 苜蓿生物炭制备与表征 |
3.1 苜蓿生物炭的制备 |
3.2 苜蓿生物炭表征结果分析 |
3.2.1 苜蓿生物炭的比表面积与孔隙度分析 |
3.2.2 苜蓿生物炭元素分析 |
3.2.3 苜蓿生物炭的形貌分析 |
3.2.4 苜蓿生物炭的Zeta分析 |
3.2.5 苜蓿生物炭的XRD分析 |
3.2.6 苜蓿生物炭的FT-IR分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 苜蓿生物炭去除水溶液中SMX的研究 |
4.1 苜蓿生物炭去除SMX间歇吸附实验 |
4.2 苜蓿生物炭去除SMX结果分析 |
4.2.1 生物炭添加量的影响 |
4.2.2 pH值的影响 |
4.2.3 离子强度的影响 |
4.2.4 离子类型的影响 |
4.2.5 腐殖酸(HA)浓度的影响 |
4.2.6 吸附等温线 |
4.2.7 吸附动力学 |
4.2.8 吸附热力学 |
4.2.9 吸附剂再生性能 |
4.2.10 不同生物质原料生物炭去除SMX对比研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 苜蓿生物炭去除水溶液中Pb(Ⅱ)的研究 |
5.1 生物炭去除Pb(Ⅱ)的间歇吸附实验 |
5.2 苜蓿生物炭去除Pb(Ⅱ)结果分析 |
5.2.1 生物炭添加量的影响 |
5.2.2 pH值的影响 |
5.2.3 离子强度的影响 |
5.2.4 离子类型的影响 |
5.2.5 腐殖酸(HA)的影响 |
5.2.6 吸附等温线 |
5.2.7 吸附动力学 |
5.2.8 吸附热力学 |
5.2.9 苜蓿生物炭去除Pb(Ⅱ)机理分析 |
5.2.10 苜蓿生物炭再生性能 |
5.2.11 不同生物质原料生物炭去除Pb(Ⅱ)对比研究 |
5.3 本章小结 |
第六章 苜蓿生物炭同时去除水溶液中SMX和 Pb(Ⅱ)的研究 |
6.1 SMX初始浓度对Pb(Ⅱ)去除的影响 |
6.1.1 动力学分析 |
6.1.2 吸附等温线分析 |
6.2 Pb(Ⅱ)初始浓度对SMX去除的影响 |
6.2.1 动力学分析 |
6.2.2 吸附等温线分析 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(2)无载体、自靶向纳米药物同时抑制恶性骨肿瘤增殖与骨溶蚀的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
前言 |
第一部分 肌醇六磷酸/顺铂(CPPA)纳米药物的合成、表征及性能研究 |
一、材料与方法 |
二、实验结果 |
三、讨论 |
四、结论 |
第二部分 肌醇六磷酸/顺铂(CPPA)纳米药物体外骨靶向及抑制肿瘤增殖和破骨分化性能的研究 |
一、材料与方法 |
二、实验结果 |
三、讨论 |
四、结论 |
第三部分 肌醇六磷酸/顺铂(CPPA)纳米药物体内治疗恶性骨肿瘤及抑制骨溶蚀的研究 |
一、材料与方法 |
二、实验结果 |
三、讨论 |
四、结论 |
全文总结 |
参考文献 |
综述:恶性骨肿瘤靶向治疗的研究进展 |
参考文献 |
在读期间发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
(3)寡肽/适配体修饰的树状大分子纳米载体用于骨的双靶递送研究(论文提纲范文)
符号说明 |
中文摘要 |
英文摘要 |
前言 |
第一部分 骨靶向纳米颗粒的制备与表征 |
1 材料和方法 |
1.1 试剂和材料 |
1.2 实验细胞 |
1.3 实验仪器 |
1.4 实验方法 |
1.4.1 PAMAM的FITC和PEG修饰 |
1.4.2 CH6-PAMAM-C11的制备与表征 |
1.4.3 PAMAM-PEG的VitD载药分析 |
1.4.4 细胞培养 |
1.4.5 细胞摄取 |
2 结果 |
2.1 PAMAM-PEG载体的合成与表征 |
2.2 PAMAM-PEG的载药性能 |
2.3 CH6-PAMAM-C11纳米载体的合成与表征 |
3 讨论 |
第二部分 体外靶向与细胞实验 |
1 材料和方法 |
1.1 试剂和材料 |
1.2 细胞 |
1.3 实验仪器 |
1.4 实验方法 |
1.4.1 细胞培养 |
1.4.2 HAP、Ca_3(PO_4)_2和CaC_2O_4结合实验 |
1.4.3 rOB的提取和培养 |
1.4.4 大鼠骨髓间充质干细胞的提取培养 |
1.4.5 碱性磷酸酶(ALP)染色 |
1.4.6 细胞摄取 |
1.4.7 细胞活性分析 |
2 结果 |
2.1 C11肽引导纳米载体对HAP的高亲和力 |
2.2 CH6-PAMAM-C11对成骨细胞的选择特异性 |
2.3 纳米载体对细胞活性的长期影响 |
3 讨论 |
第三部分 体内靶向实验 |
1 材料和方法 |
1.1 试剂和材料 |
1.2 实验仪器 |
1.3 实验动物 |
1.4 实验方法 |
1.4.1 纳米载体的体内生物分布 |
1.4.2 纳米载体在骨组织内的分布 |
1.4.3 纳米载体的体内成骨细胞靶向性 |
2 结果 |
2.1 纳米载体的体内生物分布 |
2.2 纳米载体的体内成骨细胞靶向性 |
3 讨论 |
全文总结 |
参考文献 |
综述 骨靶向纳米材料递送策略的研究进展 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表的论文及学术交流情况 |
(4)花状水滑石材料的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 水滑石的结构特点与主要类型 |
1.1.1 水滑石的结构和性质 |
1.1.2 水滑石材料的分类 |
1.2 水滑石材料的典型合成方法 |
1.3 水滑石材料的主要应用领域 |
1.3.1 在水处理中的应用 |
1.3.2 催化与光催化材料 |
1.3.3 生物医用材料 |
1.3.4 农用材料 |
1.3.5 传感器与能源材料 |
1.3.6 阻燃材料 |
1.4 论文选题背景、研究内容及意义 |
参考文献 |
第2章 花状镁铝水滑石的制备及性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂与仪器 |
2.2.2 Fh-LDHs的制备 |
2.2.3 Fh-LDHs的结构与形貌表征分析 |
2.2.4 吸附性能研究 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Fh-LDHs的合成 |
2.3.2 SEM分析 |
2.3.3 FT-IR分析 |
2.3.4 XRD分析 |
2.3.5 TG分析 |
2.3.6 Zeta电位分析 |
2.3.7 吸附性能 |
2.3.8 Fh-LDHs回收再利用作为肥料性能研究 |
2.4 结论 |
参考文献 |
第3章 Zr掺杂改性锌镁铝水滑石花状微球的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂与仪器 |
3.2.2 Fm-ZrZnLDHs的制备 |
3.2.3 Fm-ZrZnLDHs的结构表征与形貌分析 |
3.2.4 吸附实验 |
3.2.5 养分释放性能实验研究 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Fm-ZrZnLDHs的合成 |
3.3.2 SEM和 EDS分析 |
3.3.3 FT-IR分析 |
3.3.4 XRD分析 |
3.3.5 BET分析 |
3.3.6 TG分析 |
3.3.7 XPS分析 |
3.3.8 吸附性能研究 |
3.3.9 Fm-Zr ZnLDHs-P释放性能研究 |
3.4 结论 |
参考文献 |
第4章 MOFs诱导形成花状水滑石的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂与仪器 |
4.2.2 HKUST-1 的合成 |
4.2.3 Mg Al-LDHs的合成 |
4.2.4 Fc-LDHs的合成 |
4.2.5 Fc-LDHs的结构表征与形貌分析 |
4.2.6 吸附性能研究 |
4.2.7 抗菌性能研究 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 Fc-LDHs的合成 |
4.3.2 Fc-LDHs 制备条件优化 |
4.3.3 FT-IR分析 |
4.3.4 XRD分析 |
4.3.5 Zeta电位分析 |
4.3.6 吸附TC性能 |
4.3.7 吸附热力学与动力学 |
4.3.8 Fc-LDHs抗菌性能 |
4.4 结论 |
参考文献 |
第5章 总结与展望 |
攻读硕士学位期间科研成果 |
致谢 |
(5)骨靶向纳米载体的制备及其在恶性骨肿瘤治疗中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 骨肿瘤及其临床治疗 |
1.1.1 骨肿瘤的形成 |
1.1.2 骨肿瘤与骨微环境 |
1.1.3 恶性循环理论 |
1.1.4 临床治疗方法 |
1.2 骨肿瘤的靶向策略 |
1.2.1 肿瘤细胞靶向 |
1.2.2 骨吸收界面靶向 |
1.2.3 骨形成界面靶向 |
1.2.4 骨髓靶向 |
1.3 骨肿瘤的靶向成像研究 |
1.3.1 荧光成像 |
1.3.2 MRI成像 |
1.3.3 CT成像 |
1.3.4 放射性核素成像 |
1.3.5 光声成像 |
1.3.6 多模式成像 |
1.4 骨肿瘤的靶向治疗研究 |
1.4.1 化学治疗 |
1.4.2 光热治疗 |
1.4.3 基因治疗 |
1.4.4 联合治疗 |
1.5 本文研究思路和研究内容 |
第二章 天然具有骨靶向能力的超小铂纳米颗粒光热治疗骨肿瘤 |
2.1 引言 |
2.2 实验内容 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 氨基树形高分子的乙酰化 |
2.2.3 以树形高分子为模板合成铂纳米颗粒(DEPts) |
2.2.4 DEPts表征 |
2.2.5 DEPts的光热效应 |
2.2.6 骨靶向能力分析 |
2.2.7 稳定性分析 |
2.2.8 细胞培养 |
2.2.9 细胞毒性实验 |
2.2.10 体内分布 |
2.2.11 体内代谢 |
2.2.12 溶血性研究 |
2.2.13 血常规检测 |
2.2.14 体内光热治疗骨肿瘤 |
2.2.15 胫骨重建分析 |
2.2.16 骨肿瘤细胞凋亡分析 |
2.2.17 脏器HE染色 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 DEPts的合成及表征 |
2.3.2 DEPts骨靶向能力分析 |
2.3.3 DEPts稳定性和细胞毒性 |
2.3.4 DEPts体内分布 |
2.3.5 DEPt-COOH血液毒性和体内代谢 |
2.3.6 DEPts体内光热治疗骨肿瘤 |
2.3.7 胫骨重建及分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 植酸包被的超小铂纳米颗粒骨靶向联合治疗骨肿瘤 |
3.1 引言 |
3.2 实验内容 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 PA/Pt NPs和 SC/Pt NPs的合成 |
3.2.3 材料的表征 |
3.2.4 铂颗粒表面PA和SC数量的测定 |
3.2.5 PA/Pt NPs和 SC/Pt NPs光热效率研究 |
3.2.6 骨靶向能力分析 |
3.2.7 细胞培养 |
3.2.8 细胞毒性实验 |
3.2.9 体外光热杀伤肿瘤细胞 |
3.2.10 细胞凋亡分析 |
3.2.11 蛋白质印迹 |
3.2.12 细胞周期分析 |
3.2.13 体内血液循环 |
3.2.14 体内分布 |
3.2.15 体内光热治疗骨肿瘤 |
3.2.16 荷瘤胫骨重建分析 |
3.2.17 骨肿瘤细胞凋亡分析 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 材料的合成与表征 |
3.3.2 体外骨靶向及细胞毒性 |
3.3.3 抗肿瘤活性研究 |
3.3.4 体内血液循环和体内分布 |
3.3.5 体内光热治疗骨肿瘤 |
3.3.6 胫骨重建及分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 苯硼酸树形高分子体内靶向递送Saporin治疗骨肿瘤 |
4.1 引言 |
4.2 实验内容 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 苯硼酸修饰树形高分子 |
4.2.3 皂角素Saporin的荧光标记 |
4.2.4 多元复合物的制备与表征 |
4.2.5 稳定性分析 |
4.2.6 荧光竞争实验 |
4.2.7 细胞培养 |
4.2.8 Saporin转染与检测 |
4.2.9 细胞毒性实验 |
4.2.10 骨靶向能力分析 |
4.2.11 体内分布 |
4.2.12 体内递送Saporin治疗骨肿瘤 |
4.2.13 荷瘤胫骨重建分析 |
4.2.14 骨肿瘤细胞凋亡分析 |
4.2.15 脏器HE染色 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 复合物的表征 |
4.3.2 细胞摄入和毒性 |
4.3.3 体外骨靶向 |
4.3.4 体内分布 |
4.3.5 体内骨肿瘤治疗 |
4.3.6 胫骨重建及分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
个人简介及攻读博士学位期间科研成果 |
后记 |
(6)鸢尾素治疗成骨不全症的机制及动物实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略词表 |
前言 |
第一部分 :Irisin在体外对OI模型鼠成骨细胞、破骨细胞的影响 |
一、材料与方法 |
二、结果 |
三、讨论 |
第二部分 :Irisin对 OI模型鼠的治疗作用 |
一、材料与方法 |
二、结果 |
三、讨论 |
全文总结 |
参考文献 |
文献综述 成骨不全症的研究进展 |
参考文献 |
在读期间主要学术活动说明 |
致谢 |
(7)苦参碱衍生物M19的芳香化结构修饰以及骨靶向前药研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略词表 |
第一章 研究背景 |
一、苦参碱具有抗骨质疏松活性在内的广泛药理作用 |
二、化学结构修饰已成为提高苦参碱成药性的重要手段 |
三、中药活性单体的靶向前药修饰是当前的研究热点 |
四、总结 |
第二章 M19的芳香化结构修饰研究 |
一、本章引言 |
二、试剂与仪器 |
三、实验方法 |
四、结果与讨论 |
五、本章小结 |
第三章 M19的骨靶向前药修饰研究 |
一、本章引言 |
二、试剂与仪器 |
三、实验方法 |
四、结果与讨论 |
五、本章小结 |
第四章 结语 |
综述 抗骨质疏松活性中药单体研究进展 |
参考文献 |
附录 |
在读期间发表论文与科研工作情况说明 |
一、科研工作 |
二、参与基金项目 |
三、发表论文 |
四、申请专利 |
致谢 |
(8)骨粘连蛋白通过p38MAPK通路调控成骨细胞矿化的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
引言 |
第一部分 成骨细胞的分离、培养与鉴定 |
一、引言 |
二、材料和方法 |
三、结果 |
四、讨论 |
五、小结 |
第二部分 骨粘连蛋白影响成骨细胞矿化期非胶原蛋白基因的表达 |
一、引言 |
二、材料与方法 |
三、结果 |
四、讨论 |
五、小结 |
第三部分 骨粘连蛋白对其它矿化指标的影响及SB203580的阻断效应 |
一、引言 |
二、材料与方法 |
三、结果 |
四、讨论 |
五、小结 |
第四部分 AD-p38及p38-rhRNA病毒载体构建 |
一、引言 |
二、材料和方法 |
三、结果 |
四、讨论 |
五、小结 |
第五部分: P38 MAPK在骨粘连蛋白调控成骨细胞矿化中信号通路作用的进一步研究 |
一、引言 |
二、材料和方法 |
三、结果 |
四、讨论 |
五、小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
综述 生物矿化及仿生的机制研究及应用 |
参考文献 |
英文缩略词表 |
攻读博士期间发表文章一览表 |
致谢 |
(9)Amelotin蛋白调控下的磷酸钙晶面生长与相变动力学及蛋白-矿物结合自由能的单分子力谱研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
1.文献综述 |
1.1 生物矿化 |
1.1.1 矿物的生物学功能 |
1.1.2 生物体内的磷酸钙 |
1.2 生物矿化机制 |
1.2.1 生物诱导矿化 |
1.2.2 生物控制矿化 |
1.2.3 生物矿化控制机制 |
1.3 生物矿化的化学调控 |
1.3.1 溶解度 |
1.3.2 溶度积 |
1.3.3 晶体成核 |
1.3.4 亚稳态颗粒团聚 |
1.3.5 多步通路形成结晶的矿物 |
1.3.6 晶体生长 |
1.3.7 晶体生长抑制作用 |
1.3.8 晶体生长促进作用 |
1.4 磷酸钙相变 |
1.4.1 无定形磷酸钙(ACP) |
1.4.2 预成核现象 |
1.4.3 HAP结晶 |
1.5 AMELOTIN(AMTN)蛋白 |
1.6 原子力显微镜(AFM) |
1.6.1 Peak Force QNM模式 |
1.6.2 单分子力谱(SMFS)模式 |
2.课题研究背景、内容和技术路线 |
2.1 研究背景和意义 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
3.AMELOTIN在大肠杆菌中的表达和纯化 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 C321.ΔA菌株的生长(Pirman, 2015) |
3.2.2 制备C321.ΔA感受态细胞 |
3.2.3 C321.ΔA细胞转化 |
3.2.4 AMTN表达 |
3.2.5 AMTN纯化 |
3.3 结果讨论 |
3.3.1 启动子 |
3.3.2 选择标记 |
3.3.3 亲和标签 |
3.3.4 标签移除 |
3.3.5 基因序列删除 |
3.4 小结 |
4.AMELOTIN控制二水磷酸氢钙表面螺旋生长的动力学和分子机制 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 AMTN以及多肽片段合成 |
4.2.2 DCPD晶体合成 |
4.2.3 AFM原位观察DCPD表面生长 |
4.2.4 AMTN和 SSEEL多肽在DCPD表面的吸附 |
4.2.5 凯尔文探针模式(KPFM)测量表面电势 |
4.2.6 单分子力谱(SMFS) |
4.3 结果 |
4.3.1 AMTN和_(P)S_((P))SEEL多肽控制DCPD表面生长 |
4.3.2 AMTN或多肽在DCPD表面的吸附 |
4.3.3 AMTN或多肽对DCPD表面电势的影响 |
4.3.4 AMTN或多肽与DCPD晶面单分子作用力的测量 |
4.4 讨论 |
4.4.1 AMTN和多肽调控DCPD表面生长的机制 |
4.4.2 AMTN在 DCPD表面聚集 |
4.4.3 AMTN和多肽对DCPD生长动力学与表面电势的影响之间的关系 |
4.4.4 AMTN的 SSEEL子域与DCPD晶面存在很强的相互作用力 |
4.5 小结 |
5.AMELOTIN促进无定形磷酸钙到羟基磷灰石相变的动力学和热力学机制 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 磷酸钙(Ca-P)矿物合成 |
5.2.2 实时拉曼光谱监测 |
5.2.3 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) |
5.2.4 AFM成像 |
5.2.5 单分子力谱(SMFS) |
5.2.6 Peak Force QNM模式用于测定反应后ACP样品表面的力学性能 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 AFM和拉曼原位观察ACP相变形成HAP |
5.3.2 AMTN调控ACP相变机制 |
5.4 小结 |
6.AMELOTIN控制氟磷灰石纳米晶有序组装的原位观测 |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 AMTN和 ACP底物的制备 |
6.2.2 原位AFM成像 |
6.2.3 TEM表征 |
6.2.4 拉曼光谱 |
6.3 结果 |
6.3.1 F~-离子和AMTN对晶体形貌和组装的影响 |
6.3.2 F~-离子和AMTN介导的HAP形成的机制 |
6.3.3 透射电镜和拉曼光谱鉴别形貌和晶相 |
6.3.4 F~-离子和AMTN改善了晶体的力学性能 |
6.4 讨论 |
6.4.1 F~-离子和AMTN对晶体形貌的影响 |
6.4.2 F~-离子和AMTN控制晶体形成的机制 |
6.4.3 F~-离子和AMTN改善晶体的力学和生物学性能 |
6.4.4 F~-HAP定向生长的意义 |
6.5 小结 |
7.全文总结与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
常用仪器型号及品牌 |
个人简介 |
发表文章 |
致谢 |
(10)碳纳米管与五氯酚、环丙沙星对细菌的复合毒性及致毒机理(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 NPs与污染物的复合毒性 |
1.1.1 NPs对污染物毒性的影响 |
1.1.2 污染物对NPs毒性的影响 |
1.1.3 NPs和污染物毒性间的相互作用 |
1.2 NPs与溶解有机质、无机配体及另一种NPs的复合毒性 |
1.2.1 NPs与溶解有机质的复合毒性 |
1.2.2 NPs与无机配体的复合毒性 |
1.2.3 两种NPs的复合毒性 |
1.3 NPs和共存污染物的生物累积 |
1.3.1 NPs对污染物生物累积的影响 |
1.3.2 污染物对NPs生物累积的影响 |
1.4 论文选题与研究方案 |
1.4.1 论文选题 |
1.4.2 研究方案 |
2 OCNTs和 PCP对 E.coli的复合毒性 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 细菌生长抑制 |
2.1.3 显微观察 |
2.1.4 OCNTs和细菌的表面性质及团聚行为 |
2.1.5 氧化应激测试 |
2.1.6 生物累积实验 |
2.1.7 转录组学实验 |
2.1.8 统计分析 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 细菌生长抑制和表面损伤 |
2.2.2 OCNTs、PCP和细菌间的相互作用 |
2.2.3 氧化应激 |
2.2.4 OCNTs和 PCP的生物累积 |
2.2.5 转录响应 |
2.3 小结 |
3 OCNTs和 CIP对 E.coli的复合毒性 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 生长抑制实验 |
3.1.3 显微观察 |
3.1.4 CIP吸附动力学实验 |
3.1.5 细胞表面疏水性和生物累积测定 |
3.1.6 氧化应激测试 |
3.1.7 DNA回旋酶活性测定 |
3.1.8 转录组测序及数据分析 |
3.1.9 基于气相色谱-质谱联用的代谢组学 |
3.1.10 统计分析 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 生长抑制和细胞膜损伤 |
3.2.2 吸附、细胞表面疏水性和生物累积 |
3.2.3 氧化应激 |
3.2.4 转录组分析 |
3.2.5 DNA回旋酶活性 |
3.2.6 代谢组分析 |
3.2.7 CIP和 PCP与 OCNTs对 E.coli复合毒性间的比较分析 |
3.3 小结 |
4 OCNTs与 PCP或 CIP对 B.subtilis的复合毒性 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 生长抑制测试与复合类型判别 |
4.1.3 暴露顺序的影响测试 |
4.1.4 显微观察 |
4.1.5 胞内活性氧和丙二醛含量测定 |
4.1.6 吸附与脱附实验 |
4.1.7 细胞表面疏水性和电流淌度测定 |
4.1.8 生物累积实验 |
4.1.9 拓扑异构酶Ⅳ活性测定 |
4.1.10 转录组学实验 |
4.1.11 代谢组学实验 |
4.1.12 统计分析 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 细菌生长抑制与复合毒性类型 |
4.2.2 暴露顺序对复合毒性的影响 |
4.2.3 细胞膜破损与氧化损伤 |
4.2.4 吸附与脱附 |
4.2.5 细胞表面疏水性和电流淌度 |
4.2.6 生物累积 |
4.2.7 转录组学分析 |
4.2.8 拓扑异构酶Ⅳ活性 |
4.2.9 代谢组学分析 |
4.2.10 B.subtilis和 E.coli对复合暴露响应的比较分析 |
4.3 小结 |
5 研究结论、创新点及展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
个人简历及攻读博士学位期间论文发表情况 |
四、Synthesis of Tetracycline Analogues and Test of Their Affinity on Synthetic Hydroxyapatite(论文参考文献)
- [1]苜蓿生物炭的制备及其对水体磺胺甲恶唑和铅离子去除效应与机理研究[D]. 俞伟. 西北大学, 2021(12)
- [2]无载体、自靶向纳米药物同时抑制恶性骨肿瘤增殖与骨溶蚀的研究[D]. 李林. 中国人民解放军海军军医大学, 2021(01)
- [3]寡肽/适配体修饰的树状大分子纳米载体用于骨的双靶递送研究[D]. 任明星. 重庆医科大学, 2021(01)
- [4]花状水滑石材料的制备及其性能研究[D]. 唐风琴. 西北师范大学, 2021(12)
- [5]骨靶向纳米载体的制备及其在恶性骨肿瘤治疗中的应用[D]. 晏洋. 华东师范大学, 2020(02)
- [6]鸢尾素治疗成骨不全症的机制及动物实验研究[D]. 孙斌. 中国人民解放军海军军医大学, 2020(02)
- [7]苦参碱衍生物M19的芳香化结构修饰以及骨靶向前药研究[D]. 刘超. 中国人民解放军海军军医大学, 2020(02)
- [8]骨粘连蛋白通过p38MAPK通路调控成骨细胞矿化的研究[D]. 朱云森. 苏州大学, 2020(06)
- [9]Amelotin蛋白调控下的磷酸钙晶面生长与相变动力学及蛋白-矿物结合自由能的单分子力谱研究[D]. 余梦涵. 华中农业大学, 2020(02)
- [10]碳纳米管与五氯酚、环丙沙星对细菌的复合毒性及致毒机理[D]. 邓睿. 浙江大学, 2020