碳納米管-殼聚糖納米粒子復(fù)合物的制備、表征及其蛋白質(zhì)固載性能研究.pdf

1、本論文將碳納米管(CNTs)獨特的物理/化學(xué)性質(zhì)、殼聚糖(CS)優(yōu)良的生物學(xué)特性以及聚酰胺-胺枝狀高分子(PAMAM)相結(jié)合,采用離子凝膠法制備了殼聚糖納米粒子(CS NPs)、多壁碳納米管-殼聚糖納米粒子復(fù)合物(MWCNT-CS NPs)、殼聚糖納米粒子-聚酰胺-胺(CS NPs-PAMAM)和多壁碳納米管-殼聚糖納米粒子-聚酰胺-胺(MWCNT-CS NPs-PAMAM)復(fù)合物；采用原子力顯微鏡(AFM)、透射電子顯微鏡(TEM)、

2、熱重分析(TGA)、紫外.可見光譜(UV-vis)和熒光顯微鏡等分析測試技術(shù)詳細(xì)研究了所制備復(fù)合物微觀形貌、分散性能、組成比例、HeLa細(xì)胞毒性及對牛血清白蛋白(BSA)的固載性能；探討了離子濃度、吸附時間、BSA濃度對MWCNT-CS NPs復(fù)合物BSA固載性能的影響。此外,初步探討了CSNPs-PAMAM和MWCNT-CS NPs-PAMAM復(fù)合物的微觀形貌和固定BSA的效率。本論文具體研究工作如下:
　　 1.采用離子凝膠

3、法制備了殼聚糖納米粒子以及多壁碳納米管-殼聚糖納米粒子復(fù)合物。用原子力顯微鏡對CS NPs和MWCNT-CS NPs復(fù)合物的微觀形貌進(jìn)行了表征；詳細(xì)研究了三聚磷酸鹽(TPP)濃度、MWCNTs濃度對CS NPs直徑及其在MWCNTs表面分布的影響；并研究了MWCNT-CS NPs復(fù)合物的組成比例和在水溶液中的分散性能。結(jié)果表明:CS NPs直徑隨TPP濃度增大而增大；在最優(yōu)條件下,CS NPs較密集、均勻地修飾到MWCNTs表面。熱重分

4、析進(jìn)一步證實了CS NPs成功地修飾到了MWCNTs表面。MWCNT-CS NPs復(fù)合物在水溶液中有良好的分散性和穩(wěn)定性(30天無明顯沉降)。
　　 2.詳細(xì)研究了MWCNT-CS NPs復(fù)合物固載蛋白質(zhì)(以BSA為模型蛋白質(zhì))的能力和對人宮頸癌細(xì)胞(HeLa細(xì)胞)的毒性。結(jié)果表明:MWCNT-CSNPs復(fù)合物具有較高的蛋白質(zhì)固載能力(58.7％)。與CS NPs和羧基化MWCNTs(MWCNT-COOH)相比,相同條件下,MW

5、CNT-CS NPs復(fù)合物固載BSA的效率分別為CS NPs和MWCNT-COOH固定效率的1.3、4.5倍。MTT檢測及光學(xué)顯微鏡細(xì)胞形態(tài)研究表明,MWCNT-CS NPs復(fù)合物具有更好的生物相容性。在一定濃度范圍內(nèi),復(fù)合物無明顯細(xì)胞毒性；相同濃度下,MWCNT-CS NPs復(fù)合物對HeLa細(xì)胞的毒性比CS NPs和MWCNT-COOH分別降低了約15％、26％。
　　 3.利用離子凝膠法制備了殼聚糖納米粒子-聚酰胺-胺(CS