基于蛋白质分子自组装体系的构建

蛋白质是一类功能丰富、结构独特的生物大分子,具有高度的自组装特性。氨基酸通过酰胺键形成序列确定的肽链,是蛋白质的基本构成单元。肽链通过弱相互作用控制肽链折叠以及蛋白质高级结构的形成。同时,蛋白质是一种来源丰富、生物可降解以及生物相容性可再生资源,利用蛋白质的自组装特性构建具有生物功能的可控自组装体系是纳米科学、材料科学以及生物医学等学科潜在的研究课题之一。本文从分子科学的角度解析了蛋白质三维结构的自组装特性,进一步探讨蛋白质热变性后自组装、金属诱导的蛋白质自组装、蛋白质与高分子的自组装以及蛋白质杂化体的自组装。旨在进一步认识和理解蛋白质的自组装特性,并为设计和构建结构可控及功能独特的自组装体系提供思路。     

毛细管X光透镜三维共聚焦微束X射线荧光技术在岩矿样品分析中的应用

利用毛细管X光透镜搭建了三维共聚焦微束X射线荧光谱仪,处在激发道的多毛细管X射线会聚透镜和处在探测道的多毛细管X射线平行束透镜处于共聚焦状态,该共聚焦结构降低了X射线荧光光谱的背底,从而有利于降低的X射线荧光分析技术的探测极限。在上述共聚焦结构中,多毛细管X射线会聚透镜和多毛细管X射线平行束透镜的焦斑重合形成共聚焦微元,探测器只能探测到来自该共聚焦微元内的X射线荧光信号,当该共聚焦微元在样品移动时,就可利用该共聚焦技术原位无损得到样品内部的三维X射线荧光信息。该共聚焦技术使用的多毛细管X射线会聚透镜具有103量级的功率放大倍数,从而降低了该共聚焦技术对高功率X射线源的依赖程度,即利用低功率普通X射线源就可以设计毛细管X光透镜共聚焦X射线荧光技术。利用上述共聚焦微束X射线荧光谱仪对两种岩矿样品进行三维无损分析,在其中一种岩石中发现：Fe浓度大的区域Cu的浓度也大,这在一定程度上反映了岩矿自然生长的机理。实验结果证明：该共聚焦X射线荧光技术可以在不破坏样品情况下分析岩矿样品中元素成分组成和元素三维分布情况。该共聚焦三维微束X射线荧光技术在矿石勘察、玉器选材和鉴别、石质食用器皿、“赌石”和家用石质地板检测等领域具有潜在的应用。     

大豆分离蛋白与壳聚糖复合材料的制备

蛋白质与多糖的静电作用是生物体内一个基本医学-化学现象,是实现自组装的主要驱动力,可利用这种非共价作用设计和构筑理想的微结构。 以大豆分离蛋白(Soybean Protein Isolates,SPI)和壳聚糖(Chitosan,CS)为原料,采用浊度法考察了配比、溶液pH值、离子强度和温度对SPI与CS在溶液中相互作用的影响。 结果显示,由于pH值影响静电作用强度,从而成为影响SPI与CS相互作用的主要因素,其中,当pH值为5.5~6.6时,SPI与CS可以实现有效结合。在较低的离子强度下,有利于形成具有紧凑结构的CS/SPI聚集体,较高离子强度下聚集体发生解离。 蛋白质受热发生变性,多肽链上的疏水氨基酸残基暴露在溶液中,导致与壳聚糖链的疏水作用增强。 DLS结果显示,CS与SPI自组装形成了分布均一的纳米粒子,变性后的SPI与CS形成的纳米粒子粒径有所增大,分布均一;经戊二醛交联,粒径有所减小。 SEM显示,壳聚糖单层膜表面存在龟裂现象,与SPI形成双层膜后龟裂消失;同时,单层膜厚度约为300 nm,双层膜厚度约为500 nm。