纳米颗粒调控多肽纤维化的分子机制及复合纳米结构的构筑

具有beta结构的蛋白/多肽的一维自组装（纤维化）与神经退行性疾病的发生发展密切相关，但同时也为构建纳米生物材料提供了新的途径。作为熵驱动的自发过程，多肽纤维化的调控一直为医学和材料学研究所关注。在前期工作的基础上，本课题旨在通过纳米颗粒与多肽分子的相互作用，对多肽纤维化的动力学过程实施调控，进而探索"无机-有机"复合纳米结构的构建方法。课题将①系统研究纳米颗粒的表面性质和尺度对多肽自组装动力学的影响及调控机制，发展自组装调控策略；②探索纳米颗粒以多肽纳米线为模板，同步实现一维组装的新途径。课题对发展多肽自组装调控策略和建立纳米复合材料/结构的新型构筑方法具有重要的理论意义和实际应用价值。

研究项目旨在通过纳米颗粒与多肽分子的相互作用，对多肽纤维化的动力学过程实施调控，进而探索"无机-有机"复合纳米结构的构建方法。研究工作主要围绕以下几个方面展开，并取得了有意义的研究结果：1）设计、制备了具有beta发夹结构的多肽序列，并探索自组装结构和动力学机制，发现所设计序列在溶液中可自组装形成结构高度规整的纳米尺度纤维，动力学过程呈现典型的逐级组装特点；2）制备了具有不同表面性质的纳米颗粒，探索beta发夹结构多肽自组装的调控和相关机制，发现恰当的库仑力与范德华相互作用可以在组装延滞期对多肽自组装形成影响，进一步研究提示多肽纤维以类似“抽丝”的方式进行生长；3）探索了同步构建“无机-有机”复合纳米结构方法，可以形成无机纳米颗粒沿纤维的有序排列；4）在此基础上，项目在纳米颗粒的表面修饰及磷灰石纳米颗粒诱导胶原蛋白形成复合材料方面做了进一步展开，所形成的纳米复合结构在力学性质和生物相容性方面呈现了良好的性质。