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基于高分散水滑石和手性螺旋氧化硅材料的纳米—生物界面构筑与调控     在线阅读 整本下载 分章下载 分页下载 本系统暂不支持迅雷或FlashGet等下载工具
【英文题名】 Fabrication and Tuning of the Nanoscale Bio-interfaces Based on the Highly-Dispersive LDHs and Helical Silica Nanomaterials
【作者】 安哲;
【导师】 何静;
【学位授予单位】 北京化工大学;
【学科专业名称】 应用化学
【学位年度】 2011
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 北京化工大学
【网络出版投稿时间】 2012-01-11
【基金】 国家自然科学;
【关键词】 纳米-生物界面; ; 水滑石; 催化; 活性; 界面电子转移; 纳米阵列; 手性螺旋二氧化硅; 生物传感; 手性识别;
【英文关键词】 Nanoscale Bio-Interfaces; Enzyme; Bio-activity; Layered; Double Hydroxides; Catalysis; Interfacial Electron Transfer; Arrays; Helical Silica; Biosensor; chiral recognition;
【中文摘要】 利用纳米材料与生物酶进行界面协同组装,构筑具有高催化活性的纳米-生物杂化材料是酶工程领域的研究热点。但是界面组装往往会改变酶分子活性构象、阻隔酶分子活性中心与底物接近,导致其催化活性显著下降。因此,如何设计纳米-生物界面实现酶的高活性是现阶段的主要挑战。本论文以高分散水滑石和手性螺旋氧化硅材料为无机主体,通过控制无机主体与酶分子的界面及界面组装,实现对酶分子催化活性的调控。主要创新性研究内容及结论如下: 1.提出利用单分散水滑石(LDHs)二维纳米粒子与酶分子进行可控界面组装优化酶分子催化活性的设想。利用阴离子层状材料水滑石(LDHs)层板的可剥离性制备了单层分散的LDHs二维纳米粒子,通过控制LDHs与酶分子的静电组装,调控了猪胰脂肪酶(PPL)的取向及血红蛋白(Hb)的分散度,进而提高了PPL和Hb的催化活性。研究表明,PPL以活性中心面向层板水平取向时,其水解活性最高为游离酶的445%,其动力学拆分对映体选择性最高为54.5%;结构有序度较高的插层结构Hb-LDHs在表面控制的电催化还原反应中表现出最优的催化活性,而分散度最高的银耳状结构Hb-LDHs在扩散控制的催化氧化反应表现出最优的催化活性...
【英文摘要】 The main concern in the enzyme engineering has focused on the fabrication of the highly-efficient nano-biohybrid catalysts through the synergistic interfacial assembly of the nanomaterials with enzymes. However, the interfacial assembly often leads to the denaturation of the enzyme active sites or the inaccessibility for the substrate to the active sites, resulting in a remarkable decrease of the bio-activity. The main challenge is to well fabricate nanoscale bio-interfaces based on nanomaterials to achieve...
【更新日期】 2012-02-24

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导师:何静    导师单位:北京化工大学    学位授予单位:北京化工大学
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