基于FRET的分子開關(guān)以及有機小分子和納米金組裝研究的開題報告

基于FRET的分子開關(guān)以及有機小分子和納米金組裝研究的開題報告開題報告主題：基于FRET的分子開關(guān)以及有機小分子和納米金組裝研究一、研究背景及意義以色列科學(xué)家A.P.Alivisatos在NatureNanotechnology上發(fā)表的論文中指出，納米金是現(xiàn)代納米技術(shù)中最具親和力的物質(zhì)之一，因其與生物分子（如DNA、蛋白質(zhì)等）之間的相互作用，可廣泛用于生物醫(yī)學(xué)及生物傳感器等領(lǐng)域。FRET即熒光共振能量轉(zhuǎn)移（F?rsterresonanceenergytransfer）,是指當(dāng)兩個染料分子彼此靠近時，能量從一個分子傳輸?shù)搅硪粋€分子的現(xiàn)象，常見于由生物分子或有機小分子構(gòu)筑納米粒子和納米金等納米自組裝體系中。如何利用FRET在納米自組裝體系中實現(xiàn)具有生物傳感和邏輯功能的分子開關(guān)，是目前該領(lǐng)域一個頗具研究熱度的問題。二、研究目的本研究旨在利用基于FRET的分子開關(guān)及組合有機小分子和納米金實現(xiàn)分子級別的光學(xué)控制和納米自組裝體系，探討有機小分子與納米金之間的相互作用、FRET效應(yīng)以及納米自組裝體系中的分子開關(guān)等。三、研究內(nèi)容及方法1.構(gòu)建基于FRET的分子開關(guān)體系，選取不同的有機小分子作為FRET給體和受體，通過控制其距離和構(gòu)象的變化，實現(xiàn)分子開關(guān)的功能。2.設(shè)計納米金與有機小分子的復(fù)合體系，探究FRET效應(yīng)在該體系中的作用，考察有機小分子與納米金表面之間的相互作用機制。3.利用有機小分子和納米金構(gòu)建納米自組裝體系，通過FRET效應(yīng)實現(xiàn)分子開關(guān)的控制，模擬生物分子間的化學(xué)信號傳導(dǎo)。4.利用表面修飾合成的納米羧基金顆粒為載體，研究不同濃度不同大小的羧基金顆粒對有機分子的釋放行為.5.利用熒光光譜、UV-vis吸收光譜及動態(tài)光散射等手段對所構(gòu)建的有機小分子和納米自組裝體系進行表征和分析。四、預(yù)期結(jié)果1.成功構(gòu)建基于FRET的分子開關(guān)體系，實現(xiàn)分子的光控制。2.探究納米金與有機小分子之間的相互作用機制，并在該體系中實現(xiàn)FRET效應(yīng)。3.成功構(gòu)建具有分子級別控制的納米自組裝體系，有望應(yīng)用于生物傳感器等領(lǐng)域。4.實現(xiàn)羧基金顆粒對有機分子的釋放行為.五、研究意義1.拓展分子開關(guān)的應(yīng)用領(lǐng)域：基于FRET的分子開關(guān)體系可用于構(gòu)建分子級別的光、熱等控制的分子開關(guān)，應(yīng)用在藥物控制釋放、生物傳感等領(lǐng)域，具有重要的理論和應(yīng)用價值。2.深入探究有機小分子與納米金表面之間的相互作用機制：研究有機小分子與納米金表面之間的作用機制，對于理解有機小分子與納米材料的相互作用、微觀界面及納米自組裝過程等具有重要的意義。3.研究羧基金顆粒為載體的納米自組裝體系的形成機制，有利于深化我們對于金紅石結(jié)構(gòu)納米粒子合成及控制的認(rèn)識.六、計劃進度階段內(nèi)容進度安排1階段文獻綜述2周2階段基礎(chǔ)實驗8周(1)基于FRET的分子開關(guān)的構(gòu)建與調(diào)控4周(2)有機小分子和納米金的配位和組裝2周(3)羧基金顆粒對有機分子的釋放行為2周3階段光譜性質(zhì)測量與數(shù)據(jù)分析4周4階段