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《暨南大学》 2004年
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壳聚糖吸附金属离子(Cu~(2+))/DNA的AFM研究

王彬  
【摘要】:壳聚糖及其衍生物、降解产物均具有较强的吸附性能,能吸附金属离子形成配合物,并可以在缓释系统中作为药物载体。为了能够揭示其吸附特性,探讨其在作为药物载体方面的应用价值,本文利用原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)主要对壳聚糖吸附金属离子(Cu~(2+)、Ag~+)的吸附性能和壳聚糖吸附包埋DNA制备免疫微球进行了系列探索研究。 本文利用AFM从分子水平上对壳聚糖(Chitosan)及其相关性能进行了研究,这在国内尚属首次。研究发现壳聚糖在浓度为1×10~(-4)g/ml时,自组装成具有分形特点的树枝状结构或星形结构,这是由于所形成的壳聚糖胶粒具有自组装特性的原因。通过对壳聚糖-金属胶粒络合物的形貌学研究表明:壳聚糖能很好的吸附溶液中的重金属离子,随着壳聚糖的浓度、反应时间的增长,其配位能力增强;壳聚糖吸附金属离子形成的胶粒,具有从周围向中间聚集的趋势。本论文首次从形貌学的角度探测了壳聚糖吸附金属离子的特性,初步解释了壳聚糖吸附金属离子的特点和趋势。文章还从分形学的角度解释了分形生长的过程,其生长过程包括两个阶段:沉积期间胶团簇的成核和生长;沉积之后由布朗运动引起液体表面的团簇扩散和凝聚,最终形成复杂的分形凝聚体结构。同时探讨了这种分形生长的机理,并对这种分形结构随时间变化的现象给予了初步解释。为直观的解释壳聚糖吸附金属离子提供了依据。 利用AFM对DNA的研究,通过DNA的自组装特点的观察研究可以得出,随着浓度的变化,DNA的组装呈现出了从线状、网状和树枝状结构的过渡,DNA不仅保持了生物分子独特的生物功能,同时又作为向信息、电子科学的发展提供了微型化、智能化的研究材料,为生物传感器和分子存储器的研制提供了合理的方向。利用AFM对不同浓度的壳聚糖吸附包裹pVAX1-pZP3αDNA的微球进行研究,可以为构建不同尺度级别的微球提供依据,通过形态表征可以确定疫苗的研制是否成功,为目前的微球制备及基因治疗,提高药效提供参照。并且通过测定不同粒径时微球的包裹率,可以初步提供微球粒径大小与包裹率的关系。
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