基于细胞内仿生合成无机纳米组装结构的功能化细胞的构筑及机理

【作者】 马晓明； 刘朋； 陈会锋； 王歌； 王晓兵； 郭玉明； 杨林；

【机构】 河南师范大学化学化工学院；

【摘要】 在生物矿化过程中,细胞参与调控合成的无机纳米组装结构赋予了生命体奇特的功能。受此启发,基于生物矿化的基本原理,我们于活体细胞内仿生合成无机纳米组装结构并赋予细胞新的性能和功能,探索了得到的功能化细胞的构筑机理,认识到这种功能化细胞在无机纳米结构与胞内蛋白、酶或基因的相互作用下,结合了细胞的生物性能和无机纳米组装材料的物理化学性质,致使其具有新的生物性能和功能[1-5]。主要研究内容是,有依据选用不同种类代表性活体细胞,在细胞内原位组装无机纳米结构以构筑功能化细胞:一是在酵母细胞内仿生合成了纳米难溶钙盐(碳酸钙和羟基磷灰石)及所得的具有胞内无机难溶钙盐纳米结构的功能化细胞,分析了它们的合成机理,并探讨其在抗癌药物载体及其去除重金属离子性能的研究。二是在血红细胞内原位仿生合成碳酸钙纳米颗粒,得到的含有胞内纳米碳酸钙的功能化血红细胞在去除血铅方面有着很好的应用性能。三是在酵母细胞内合成了二氧化硅纳米结构,分析了它们的组装合成机理,并研究了具有胞内纳米二氧化硅的功能化细胞在抗癌药物载体性能。四是在酵母细胞内合成了单质金属和硫化物纳米结构,分析了它们的合成条件及其组装合成机理,并研究了具有胞内无机纳米结构的功能化细胞在光电催化领域的性能。更多还原