收藏本站
《天津大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于仿生钛化和自组装的酶固定化载体设计与制备

姜艳军  
【摘要】: 仿生矿化过程可在温和条件下(常温、中性pH)利用生物模板或合成模板诱导无机氧化物的形成,并可通过模板的自组装来调控无机氧化物的形貌,这为酶固定化提供了新的途径。层层自组装过程可在常温水溶液中进行,条件温和,也能维持酶分子的天然构象和生物活性。这都将为固定化酶提供适宜的微环境。本论文主要研究仿生钛化和自组装及其用于固定化酶载体设计与制备。主要研究内容总结如下: 第一部分,仿生钛化过程机理的研究。利用精蛋白诱导钛的水溶性前驱体Ti-BALDH生成氧化钛纳米粒子,仿生合成的氧化钛为无定形的球形粒子,通过进一步高温煅烧处理可制得不同晶形的氧化钛。通过改变pH值、温度等条件可调控精蛋白自组装,进而调控氧化钛粒子大小。对仿生钛化过程机理及精蛋白在诱导合成氧化钛过程中的催化和模板双重作用进行了详细的阐述。 第二部分,仿生钛化直接用于固定化醇脱氢酶(YADH)的研究。选用精蛋白作为诱导剂,Ti-BALDH作为钛前驱体,采用共沉淀法在精蛋白诱导生成氧化钛的同时将YADH固定,并提出了共沉淀法固定化酶的机理。与游离YADH相比,固定化的YADH能保持约95%以上的初始活性,并显示出良好的温度、pH、重复使用和储藏稳定性。 第三部分,仿生钛化与LbL层层自组装相结合制备杂化微囊用于固定化YADH的研究。以CaCO3微粒为模板,在其表面交替组装精蛋白层和氧化钛层,然后用EDTA溶液去除模板得到protamine–titania杂化微囊,阐明了微囊的形成过程和机理。将微囊用于固定化YADH的研究,发现YADH包埋率约为68%,微囊可为酶提供适宜的微环境,使酶保持较高的活性和重复使用稳定性。 第四部分,仿生钛化用于制备多酶固定化载体。提出多酶微工厂的概念,设计并制备出具有Shells-in-Shell结构的多酶固定化载体。将protamine–titania LbL层层自组装微囊包埋到Alg-Pro-Ti微囊中,以Alg-Pro-Ti微囊作为厂房, LbL微囊作为工作车间。含不同酶种的LbL微囊组成“酶催化装配线”,对输入的底物分子进行高效“加工”。Alg-Pro-Ti微囊将多酶共固定在局限空间内,缩短了多酶活性位点的距离,能提高反应的发生几率和效率,并有利于分离。 最后,仿生钛化的拓展应用,利用仿生法制备氧化锆。以精蛋白和溶菌酶诱导仿生锆化过程,可得到无定形的氧化锆。详细探讨了溶菌酶在仿生锆化过程中的催化和模板双重作用,并对催化水解K2ZrF6的机理进行了解释。将仿生锆化过程用于YADH的固定化,固定化YADH表现出较高的温度和pH稳定性。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:R341;TQ11

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王翠;制备纳米氧化硅粒子固定化酶[D];河北工业大学;2011年
2 孙倩芸;仿生硅化与自组装固定化酶用于二氧化碳转化的研究[D];天津大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 袁定重;张秋禹;侯振宇;李丹;张军平;张和鹏;;固定化酶载体材料的最新研究进展[J];材料导报;2006年01期
2 李伟,孙建中,周其云;适用于酶包埋的高分子载体材料研究进展[J];功能高分子学报;2001年03期
3 刘秀伟,司芳,郭林,赵怡丽,樊森;酶固定化研究进展[J];化工技术经济;2003年04期
4 黄磊;程振民;;无机材料在酶固定化中的应用[J];化工进展;2006年11期
5 欧阳健明;生物矿物及其矿化过程[J];化学进展;2005年04期
6 杨勇;李彦锋;拜永孝;易柳香;夏春谷;;酶固定化技术用载体材料的研究进展[J];化学通报;2007年04期
7 冯庆玲;生物矿化与仿生材料的研究现状及展望[J];清华大学学报(自然科学版);2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 仝维鋆;新结构聚电解质微胶囊的制备与性能研究[D];浙江大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张慧;;固定化酶在食品工业中的应用研究[J];安徽农学通报;2008年16期
2 于秀敏;童秀英;于秀玲;;细菌保护石质文物的应用研究[J];安徽农业科学;2011年14期
3 何俊培;王志耕;许飞;夏利明;;海藻酸钠卡拉胶固定化乳糖酶的条件优化[J];包装与食品机械;2007年02期
4 袁定重;张秋禹;侯振宇;李丹;张军平;张和鹏;;固定化酶载体材料的最新研究进展[J];材料导报;2006年01期
5 蒋海明;夏金兰;聂珍媛;;纳米硅胶的仿生合成研究[J];材料导报;2006年04期
6 左鹏;于少明;杨杰茹;章璟嵩;张迟;;辣根过氧化物酶固定化载体材料的研究进展[J];材料导报;2007年11期
7 廖晓燕;程江;皮丕辉;文秀芳;杨卓如;海景;;可降解高分子生物膜载体的研究进展[J];材料导报;2008年04期
8 陈霞;刘潇;赵光辉;崔彦君;李彦锋;;智能型高分子载体的设计与制备及其固定化酶的研究进展[J];材料导报;2010年23期
9 顾昊;钱庆庆;戴荣继;;溶胶-凝胶法制备的纳米介孔材料研究进展[J];材料导报;2011年15期
10 袁定重;张秋禹;金凤;张力;焉红陵;郭飞鸽;;载钯高分子载体材料的最新研究进展[J];材料科学与工程学报;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 匡卫;付丽红;李文文;;制革用酶制剂的固定化初步研究[A];2010年全国皮革化学品会议论文集[C];2010年
2 母朝静;吴庆生;;同质异构纳米硒的同步仿生合成研究[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘凯;改性壳聚糖微球固定化生物酶及其控制造纸白水中DCS物质的研究[D];华南理工大学;2011年
2 许伟;镇江香醋醋酸发酵过程微生物群落及其功能分析[D];江南大学;2011年
3 党奇峰;低温超大孔温敏水凝胶的制备、生物相容性及其作为对虾类淋巴细胞3D培养体系的可行性研究[D];中国海洋大学;2011年
4 张蕾;生物粘合与生物矿化启发下多酶催化系统的构建[D];天津大学;2010年
5 董亚梅;聚氨酯包埋硝化菌颗粒的制备及其应用研究[D];上海交通大学;2012年
6 刘学贵;新型聚丙烯酰胺改性膨润土防渗材料的研究[D];东北大学;2010年
7 崔彦君;新型磁性高分子载体的制备、固定化脂肪酶及其催化酮洛芬手性拆分的研究[D];兰州大学;2012年
8 杨黄浩;新型生物材料的制备和应用研究[D];厦门大学;2002年
9 雷福厚;功能基松聚合物的合成及应用研究[D];南京林业大学;2005年
10 王广金;流化床反应器微生物固定化载体多孔膜微囊制备与性能研究[D];四川大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张爱静;用于海水有机磷农药监测的固定化乙酰胆碱酯酶制备与性质研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王艳丽;磁性淀粉的制备、性质及应用研究[D];河南工业大学;2009年
3 高睿君;凹凸棒石粘土固定化辣根过氧化物酶处理废水研究[D];合肥工业大学;2010年
4 朱丹琛;β-环糊精及其衍生物作用下羟基磷灰石晶体的合成研究[D];福建师范大学;2010年
5 吴召慧;一种酸性脲酶的固定化研究[D];江南大学;2010年
6 杨礼贺;聚N-乙烯基乙酰胺系水凝胶的制备与性能研究[D];江南大学;2011年
7 张海娟;β-环糊精包合脱除黄油胆固醇的研究[D];江南大学;2011年
8 马翠丽;基于仿生矿化固定化脂肪酶研究[D];大连理工大学;2011年
9 张晶晶;增强型纳米复合水凝胶的制备与表征[D];暨南大学;2011年
10 李辉;Pd/SiO_2催化还原N-芳烷基化硝基化合物的反应研究[D];兰州大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢忠东;丁晓非;黄光烨;;贝壳——天然复合材料仿生学研究的发展状况[J];水产科学;2006年06期
2 袁定重;张秋禹;侯振宇;李丹;张军平;张和鹏;;固定化酶载体材料的最新研究进展[J];材料导报;2006年01期
3 蒋海明;夏金兰;聂珍媛;;纳米硅胶的仿生合成研究[J];材料导报;2006年04期
4 仝维鋆;高长有;;层层组装微胶囊的制备及其智能响应与物质包埋释放性能[J];高等学校化学学报;2008年07期
5 李伟,孙建中,周其云;适用于酶包埋的高分子载体材料研究进展[J];功能高分子学报;2001年03期
6 谢雪原,周华,高震,韦萍;多酶偶联反应体系的研究和应用[J];化工进展;2004年08期
7 欧阳健明;生物矿物及其矿化过程[J];化学进展;2005年04期
8 刘健,杨启华,张磊,郭亚军;有机-无机杂化氧化硅基介孔材料[J];化学进展;2005年05期
9 刘俊渤,臧玉春,吴景贵,王明辉;纳米二氧化硅的开发与应用[J];长春工业大学学报(自然科学版);2003年04期
10 张翀,邢新会;辅酶再生体系的研究进展[J];生物工程学报;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 赵庆贺;层状结构生物相容微胶囊的制备及其药物传输性能[D];浙江大学;2006年
2 仝维鋆;新结构聚电解质微胶囊的制备与性能研究[D];浙江大学;2007年
3 封志强;基于新驱动力模板微胶囊的制备及性能研究[D];浙江大学;2007年
4 张羽飞;仿生固定化酶制备及其催化特性研究[D];天津大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋建彬,张士茜,马润宇,任孝修;硅藻土强化吸附壳聚糖固定化青霉素酰化酶[J];北京化工大学学报(自然科学版);2004年05期
2 邰宁文,庄大桓,吉鑫松,袁中一;Al_2O_3-脱乙酰几丁质作为酶固定化载体的研究[J];蚕业科学;1997年03期
3 郭平,许善锦,王夔;FA促进培养软骨细胞及基质发生异常矿化[J];地方病通报;1997年02期
4 于家波,陈海鹰,胡仁其,夏春镗,李全芝;分子筛固定化葡萄糖淀粉酶的制备[J];复旦学报(自然科学版);1999年06期
5 刘宝红,邓家祺,胡仁其;以γ-氧化铝固定尿酸氧化酶的尿酸传感器研究[J];分析化学;1997年01期
6 辛嘉英,黄友梅;以改性Al_2O_3为载体固定化葡萄糖氧化酶的研究[J];分子催化;1993年06期
7 龚伟中,魏甲乾,周剑平,索继栓;聚丙烯酰胺固定化糖化酶特性的研究[J];分子催化;2004年04期
8 唐芳琼,韦正,陈东,孟宪伟,苟立,冉均国;亲水金和憎水二氧化硅纳米颗粒对葡萄糖生物传感器响应灵敏度的增强作用[J];高等学校化学学报;2000年01期
9 薛怀国,沈之荃,李永舫;胺氧化酶修饰聚苯胺电极的生物电化学响应特性[J];高等学校化学学报;2002年04期
10 黄家贤,李悦,霍岩丽,刘彤,杨媛,袁直;含环碳酸酯基新型聚合物载体的合成及固定化葡萄糖淀粉酶研究[J];高等学校化学学报;2002年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 江兵兵;表面聚合法制备生物降解性聚合物胶体微粒及其药物释放研究[D];浙江大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;氧化钛微粒有治癌效果[J];材料导报;1999年03期
2 袁伟永,计剑,付金红,沈家骢;层层静电自组装构建壳聚糖/肝素抗菌多层膜的研究[J];高等学校化学学报;2005年10期
3 刘春喜;张娜;;层层自组装纳米粒作为非病毒基因载体[J];生命的化学;2011年04期
4 邢占文;柯亨特;刘绍琴;戴志飞;王金锐;刘吉斌;;多层聚电解质膜包覆的微泡超声造影剂的制备[J];中国医学科学院学报;2008年01期
5 马艳;岳秀丽;马放;王洋;田文杰;阎秀峰;任南琪;;新型喜树碱缓释微胶囊的制备[J];哈尔滨工业大学学报;2009年04期
6 董艳敏;刘震;张鑫;杨丹;周长利;;表面活性剂对血红蛋白电化学行为的影响[J];济南大学学报(自然科学版);2010年01期
7 胡燕;蔡开勇;;层层自组装技术在基因活化生物材料表面工程的应用[J];生物医学工程学杂志;2008年03期
8 王安河;白振宇;崔岳;李峻柏;;环境多响应性微胶囊的制备[J];东南大学学报(医学版);2011年01期
9 査正宝;马艳;岳秀丽;刘萌;刘绍琴;戴志飞;;新型锌多糖抗凝血涂层修饰聚氯乙烯导管[J];现代生物医学进展;2009年14期
10 张朝磊;朱家壁;郑春丽;张怡然;;聚电解质微囊在药物控释领域中的应用[J];中国新药杂志;2009年15期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐世美;吴星亮;王吉德;;硅基杂化膜的层层自组装制备[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
2 顾仁宝;王吉德;徐世美;;层层自组装水凝胶薄膜的制备[A];中国化学会第28届学术年会第15分会场摘要集[C];2012年
3 张静;王娅;宫瑜辉;张先正;卓仁禧;;基于层层自组装技术的磁性微胶囊的制备与表征[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
4 孙传宾;滕文琪;姚克;;表面层层自组装TGF-beta2抗体多层膜新型人工晶状体的研制及其理化性质检测[A];2011年浙江省眼科学术会议论文集[C];2011年
5 李东祥;万刚强;李春芳;侯万国;;聚二甲基硅氧烷修饰的金纳米颗粒及其杂化的有机硅弹性体[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
6 夏梦阁;武永涛;刘晟;张燕;贾朦朦;朱美芳;;磁性杂化水凝胶的制备及其性能研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
7 孙振华;王海花;陈雪松;苏党生;;功能导向的金属基杂化纳米材料制备与性能研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
8 王进莹;赵瑞奇;刘志荣;刘忠范;;氮化硼杂化石墨烯的电荷输运性质研究[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
9 单小鹏;郭兴伍;王渠东;丁文江;;镁合金表面MoS_2/树脂杂化层的制备及其性能研究[A];2011年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2011年
10 鄭錦華;蔡健益;陳錦毅;林弘斌;蘇程裕;林鴻明;林中魁;;氧化钨/氧化钛溶膠凝膠薄膜之气体感测性质研究[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 卫国;氧化钛瓷砖不让楼宇外墙灰蒙蒙[N];中国建材报;2004年
2 燕希东;循环当先 绿字先行[N];中国有色金属报;2010年
3 张海波;日本拟提高氧化钛出口价格[N];国际经贸消息;2002年
4 刘霞;氧化钛一结晶形式可成超级储存材料[N];科技日报;2010年
5 丹华;赋予建筑永恒的“绿”[N];中华建筑报;2008年
6 吕宇强;莫把简单问题复杂化[N];解放军报;2004年
7 杨含呈;房价问题不必复杂化[N];中国房地产报;2005年
8 罗海基;住友化工开发出可见光型氧化钛光催化剂[N];中国有色金属报;2003年
9 飘尘;2006年世界二氧化钛需求平稳[N];中国有色金属报;2006年
10 王迅;锆铪应用领域不断拓展[N];中国有色金属报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜艳军;基于仿生钛化和自组装的酶固定化载体设计与制备[D];天津大学;2009年
2 胡燕;层层自组装技术在聚乳酸及钛材表面工程的应用[D];重庆大学;2011年
3 仝维鋆;新结构聚电解质微胶囊的制备与性能研究[D];浙江大学;2007年
4 郑雪琳;层层自组装构筑漆酚基和酪氨酸基功能膜[D];福建师范大学;2009年
5 张蕾;生物粘合与生物矿化启发下多酶催化系统的构建[D];天津大学;2010年
6 张馥;肝靶向性药物微胶囊LbL自组装及其性能研究[D];浙江大学;2009年
7 竺亚斌;胺解改性含酯基聚合物生物材料及其细胞相容性研究[D];浙江大学;2003年
8 罗坤;PGA基聚电解质的静电络合、层层自组装及药物载体构建[D];上海大学;2009年
9 卢珍珍;层层组装聚磷酸酯与质粒多层膜作为可控基因传递体系的研究[D];中国科学技术大学;2009年
10 李辉;木素自组装多层膜的制备及其用于材料表面功能化修饰的研究[D];华南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于文肖;TiO_2/SiO_2色谱填料的制备、表征及色谱评价[D];河北师范大学;2006年
2 庞少朋;层层自组装方法构建含磷酸胆碱涂层的研究[D];浙江大学;2012年
3 谢瑜亮;基于纤维素硫酸钠/壳聚糖的层层自组装复合膜及微胶囊的制备与表征[D];浙江大学;2010年
4 曾珊珊;溶菌酶与羧甲基纤维素层层自组装的分子印迹聚合物及医用材料表面修饰研究[D];武汉理工大学;2012年
5 坚文娇;层层自组装法制备聚电解质薄膜/胶囊及其载药性能的研究[D];新疆大学;2012年
6 韩姗姗;基于配位作用的层层自组装纳滤膜的制备及性能研究[D];中国海洋大学;2012年
7 陈钱宝;聚合物/TiO_2的杂化薄膜和多层杂化微球的制备和性能[D];合肥工业大学;2010年
8 夏敏;HA/Fe~(3+)在氧化铝纤维上层层自组装涂膜及膜的碳化研究[D];上海交通大学;2010年
9 艾晓莉;有机—无机杂化纳滤膜的制备及其在红霉素分离方面的应用[D];西北工业大学;2004年
10 谢琳;有机—无机杂化纳米复合空球的制备及性能研究[D];复旦大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026