对生物分子的控制,特别是通过在生物分子上有关位点接入一定的纳米颗粒,以及通过外加一定的场,来达到对生物分子,如DNA、蛋白质分子的结构以及相应性质的调控,可深化对生物分子结构及相关特性的研究,并且在发展分子器件、生物医学检测,乃至疾病治疗等方面具有重要的应用前景。本项目希望通过制备合适粒径的纳米磁性颗粒,将其结合在DNA、特定蛋白质分子中一定的位置上,通过外加一定频率的交变磁场对所研究生物分子的结
利用电磁场与胶体、生物分子等软物质的内禀电、磁极矩进行相互作用,研究其组装形态,并进而寻找其在生物医学领域的应用是具有非常重大意义的应用基础研究课题。我们以纳米颗粒为载体,运用表面修饰技术成功的在颗粒表面结合上生物分子,利用自主设计的交变电场和交变磁场发生装置对其组装行为进行了系统的研究,并探索了新的以纳米颗粒为介导的生物电磁检测技术。利用微操作台所带探针,设计了新的交变电场发生装置,首次用透射电镜观察到了一种哑铃状复合纳米结构在交变电场下的组装过程。自主研制了大功率高频交变磁场发生装置,首创性的将大功率交变磁场运用于胶体的组装过程中,发现了其对磁性和非磁性颗粒具有不同的组装效果。以此为理论基础,又研究了交变磁场对细胞的组装作用。利用偶联剂,将心肌钙蛋白抗体结合到磁性纳米颗粒表面,生化分析表明抗体与磁性颗粒结合后仍然保持其活性,同时发现磁性颗粒本身对心肌肌钙蛋白没有非特异吸附现象。利用自己设计的检测器件检测了胶体和蛋白的频率响应,并发现利用阻抗谱可以检测纳米颗粒与蛋白的结合情况,提出了一种新的生物检测方法。本研究利用电磁技术,对解决生物医学领域内的一些问题提出了不同于传统方法的新思路。