本發明專利技術有機小分子調控多肽組裝形成二維多肽納米薄片的方法，屬于生物材料技術領域。按照下述步驟進行：（1）選擇一種分子自組裝多肽，和選擇一種有機小分子調節劑，（2）將所述多肽分子與調節劑分子充分混合，形成混合液；在37℃條件下，孵育7天。本發明專利技術在分子水平上利用引入分子調節劑，調控多肽形成了一種二維自組裝薄片結構。本發明專利技術利用掃描隧道顯微技術在分子水平上觀察到了調節劑分子對類表面活性劑多肽組裝結構的調控。在分子水平上提供了調節劑分子與多肽相互作用的位點，可以使人們清楚地了解調節劑分子調控多肽組裝的機理。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生物材料
，具體地說，本專利技術涉及一種引入調節劑分子調控多肽組裝進而形成二維多肽納米薄片的方法。
技術介紹
眾所周知，分子自組裝已經成為一種制備納米結構非常有效的的途徑，它可以在無外界干擾的情況下，通過分子間各種特異的相互作用，誘導分子形成高度有序的納米結構。特別在生物以及和生物相關的領域里，這種技術被廣泛應用。一些生物分子或者類生物分子，例如多肽和蛋白質，它們可以利用分子間氫鍵相互作用，疏水相互作用等自組裝形成一維或者零維納米結構，例如一維納米纖維，納米管；零維納米球。人們可以將這些納米結構廣泛的應用在各個領域。例如，一維納米纖維形成的腳手架結構可以在組織工程中得到應用，零維納米球結構可以被應用到藥物傳輸的領域中。然而，目前為止，幾乎沒有研·究報道，利用多肽的組裝形成二維有序的納米結構。二維結構同樣是一種非常重要的幾何結構，它可以具備獨特的表面性質，獨特的電學性質，并可以在器件的加工制備等諸多方面得到廣泛應用。在2010-2011年間，美國洛倫茲伯克利國家實驗室的Zuckermann教授利用一種特意序列的類多肽聚合物，自組裝制備得到了大量的超薄二維納米晶體，這一研究可以幫助人們通過一種非天然的聚合物體系的組裝過程來理解多肽和蛋白質組裝的機理，并為人們進一步設計制備二維蛋白質納米結構奠定了堅實的基礎(可參考M. Reches, E.Gazitj Science 2003, 300, 625;E. Gazitj G. Rosenmanj Journal of the American ChemicalSociety 2010，132，15632 ; R. N. Zuckermannj et al，Nature Materials 2010，9，454; R.N. Zuckermannj Journal of the American Chemical Society 2011，133，20808.)。
技術實現思路
基于上述的研究可知，制備一種二維蛋白質納米結構有著非常重要的理論意義與實際意義。本專利技術發展了一種利用有機小分子末端調控多肽組裝進而形成二維多肽薄片結構的新方法。本專利技術的目的在于，提供一種制備多肽二維納米結構的方法，按照下述步驟進行(I)選擇一種分子自組裝多肽，和選擇一種有機小分子調節劑，(2)將所述多肽分子與調節劑分子充分混合，形成混合液；在37°C條件下，孵育7天。其中所述步驟(I)中用于制備二維薄片結構的多肽為一種類表面活性劑多肽，具體結構為 nh2-kkkfafafafakkk-cooh, nh2-kkkffffffffkkk-cooh, nh2-aaaaaaaakkk-cooh, Nh2-dddffffffffddd-cooh, nh2-dddaaaaaaaakkk-cooh, nh2-dddfafafafaddd-cooh 等，優選地類表面活性劑多肽分子為nh2-kkkfafafafakkk-cooh。其中所述步驟(2)中所述調節劑分子為嘧啶、吡嗪、咪唑、吡咯類氮雜環分子及其衍生物，例如4’ 4-聯吡啶、乙烯吡啶，三吡啶、嘧啶等，優選所述標記分子為4，4’ -聯吡啶。其中所述的多肽分子與調節劑分子的摩爾比為I :1綜上所述，本專利技術的目的在于發展一種制備二維多肽納米結構的新方法，通過加入調節劑在分子水平上調控多肽的組裝結構，促使多肽形成二維的組裝基元，最終形成完整的多肽二維組裝薄片結構。本專利技術至少具有以下有益效果本專利技術在分子水平上利用引入分子調節劑，調控多肽形成了一種二維自組裝薄片結構。本專利技術利用掃描隧道顯微技術在分子水平上觀察到了調節劑分子對類表面活性劑多肽組裝結構的調控。在分子水平上提供了調節劑分子與多肽相互作用的位點，可以使人們清楚地了解調節劑分子調控多肽組裝的機理。本專利技術利用原子力顯微技術和透射電子顯微技術揭示了多肽與調節劑分子組裝·形成了二維薄片結構。進一步證明了分子水平上調控的有效性。本專利技術利用定量納米力學成像技術研究了由多肽與調節劑分子形成的二維組裝薄片結構的楊氏模量，進一步探測了此二維結構的力學性質。為發展一種新型的生物納米材料提供了一條新思路。附圖說明圖I是類表面活性劑多肽和調節分子的分子結構示意圖以及多肽與調節劑分子以不同方式結合時的結合能量；其中a為類表面活性劑多肽的分子和調節劑分子4，4’ -聯吡啶分子的結構示意圖和卡通示意圖，b,為多肽分子與調節劑分子以兩種不同方式結合時，簡化結合能計算值。圖2是多肽分子與調節劑分子形成共組裝結構的掃描隧道顯微鏡圖像，其中，a為多肽分子與調節劑分子4，4’ -聯吡啶形成的組裝體的掃描隧道顯微鏡圖像，b為多肽分子與調節劑分子形成的組裝體的結構示意圖；圖3是多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體的原子力顯微鏡圖像；圖4是多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體的透射電子顯微鏡圖像；圖5是多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體的原子力顯微鏡圖像以及楊氏模量測量圖像；a為多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體的高度圖像，b為多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體的楊氏模量測量圖像，c為多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體的統計高度測量值，d為多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體的統計楊氏模量值。圖6是多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體力學性質的研究，a為多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體的形貌，b為經2nN的力剪切后，多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體的形貌，c和d為剪切前后，多肽分子與調節劑分子共組裝后形成的聚集體的高分辨形貌。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步詳細的描述。實施例I基于掃描探針顯微鏡和透射電子顯微鏡分別來觀察類表面活性劑多肽與調節分子共組裝形成的二維納米薄片結構，以及利用定量納米力學成像系統研究多肽納米薄片的力學性質。I、所使用物質的化學結構多肽分子(NH2-KKKFAFAFAFAKKK-C00H)，4，4’ -聯吡啶類分子(4Bpy)的化學結構，如下所示權利要求1.一種制備多肽二維納米結構的方法，其特征在于按照下述步驟進行 (1)選擇一種分子自組裝多肽，和選擇一種有機小分子調節劑， (2)將所述多肽分子與調節劑分子充分混合，形成混合液；在37°C條件下，孵育7天。2.根據權利要求I所述的一種制備多肽二維納米結構的方法，其特征在于其中步驟(I)所述分子自組裝多肽為一種類表面活性劑多肽，具體結構為nh2-kkkfafafafakkk-⑶OH, nh2-kkkffffffffkkk-⑶oh, nh2-aaaaaaaakkk-cooh,nh2-dddffffffffddd-cooh, nh2-dddaaaaaaaakkk-cooh 或 nh2-dddfafafafaddd-cooh。3.根據權利要求I所述的一種制備多肽二維納米結構的方法，其特征在于其中步驟(2)中所述調節劑為嘧啶、吡嗪、咪唑、吡咯類氮雜環分子及其衍生物。4.根據權利要求I所述的一種制備多肽二維納米結構的方法，其特征在于其中所述的多肽分子與調節劑分子的摩爾比為1:1 根據權利要求2所述的一種制備多肽二維納米結構的方法，其特征在于其中步驟(I)所述分子自組裝多肽為nh2-k本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種制備多肽二維納米結構的方法，其特征在于按照下述步驟進行：（1）選擇一種分子自組裝多肽，和選擇一種有機小分子調節劑，（2）將所述多肽分子與調節劑分子充分混合，形成混合液；在37℃條件下，孵育7天。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉磊，董明東，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：
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