论文部分内容阅读
纳米材料由于具有独特的性质在生物医学领域具有潜在的应用价值。由一维纳米结构组成的纳米阵列、纳米器件等在生物医学领域的应用是近年来研究的一个热点。对纳米材料与生物物质之间的纳米/生物界面的研究可以为纳米材料及纳米器件更好地应用于疾病的诊断及治疗打下基础。 在众多不同种类的材料中,半导体纳米材料由于其新颖的光电性质、良好的生物相容性以及在生物医药领域的应用前景受到了更多的关注。氮化镓(GaN)是Ⅲ-Ⅴ族半导体材料之一,它具有化学稳定性高及生物相容性好等优点,因此GaN在生物医学领域有潜在的应用前景。 本文中,我们制备了具有可调浸润性的GaN微纳结构,研究了表面的不同浸润性和纳米结构对蛋白吸附和细胞黏附的影响,并研究了GaN微纳结构在肿瘤细胞分离检测中的应用。 首先,我们利用氧化石墨烯(GO)辅助的化学气相沉积法构建了大面积的GaN微纳结构,微纳结构的形貌能够通过控制GO浓度来调控。细胞实验发现与平滑的表面相比,GaN微纳结构表面具有更好的抗黏附性,此种现象是由表面的微纳结构及浸润性共同导致的。这种通过控制GO和催化剂的比例来可控制备所需的微纳结构的方法还能拓展用于其他材料微纳结构的制备。 其次,成功制备了具有超疏水性的GaN纳米线表面;利用紫外光控实现GaN纳米线表面浸润性的调控;通过光控调节GaN纳米结构表面浸润性,从而调控蛋白质吸附和细胞黏附状况。这种外场刺激响应的功能纳米材料将是开发未来智能器件的理想材料,在微流控器件以及生物分析等领域将会有新的应用。 最后,我们构建了一种基于GaN纳米结构的新型肿瘤细胞检测平台。该方法结合了表面的纳米结构、表面结合肽以及具有细胞靶向性的核酸适配体,共同构建了对靶标肿瘤细胞具有特异性、高效俘获的基片。由于该修饰过程具有可逆性,不仅被俘获的细胞能够用于后续的检测分析,而且基片能够进行循环利用。该技术方法对临床前的研究和临床应用都有重要意义。