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本论文运用紫外－可见光谱(UV-Vis)、圆二色谱(CD)及荧光光谱等方法研究了纳米金(Gold Nanoparticles，GNPs)和多壁碳纳米管(Multi-Wall CarbonNanotubes，MWNTs)与牛血红蛋白(Bovine Hemoglobin,BHb)的相互作用。论文分为以下几个部分：
1．综述了GNPs和MWNTs在生物医学领域的应用、纳米材料与蛋白质相互作用的研究方法及研究进展，介绍了本论文的选题意义。
2．运用各种光谱学技术研究了BHb与GNPs的相互作用。结果表明，BHb能吸附在GNPs的表面，使其520 nm处的等离子体共振吸收峰强度增强，峰位红移。GNPs使BHb分子中Soret带的吸收增强，但最大吸收峰的位置没有改变，说明两者之间发生了相互作用，但与血红素亚基没有直接作用。GNPs能使BHb的内源荧光猝灭，Stern-Volmer方程分析表明，GNPs对BHb荧光的猝灭属于静态猝灭，二者形成了基态复合物。由不同温度下荧光光谱的变化，计算出BHb与GNPs的结合常数的数量级达到1010～1013，并随温度升高而下降，它们之间存在一个结合位点。通过分析热力学参数标准焓变(△Ho)、标准熵变(△so)及吉布斯自由能(△Go)得知它们的结合是自发进行的，在结合过程中主要包括氢键和疏水作用力。GNPs与BHb的相互作用还会影响BHb的二级结构，导致BHb部分解折叠，二级结构中α-螺旋含量减少，并向β-折叠转变。
3．研究了 MWNTs氧化前后对BHb结构和构象的影响。研究结果表明，氧化前的MWNTs与BHb几乎没有发生相互作用，对BHb的二级结构影响很小，氧化后的MWNTs与BHb之间存在强烈的作用，与血红素亚基之间也有轻微的作用，同时使BHb的α-螺旋含量显著减少。MWNTs氧化前后都能使BHb的荧光发生猝灭，Stern-Volmer方程分析表明，氧化后的MWNTs对BHb的猝灭程度比氧化前更大。同步荧光光谱的结果证明，色氨酸(Trp)的荧光强度高于酪氨酸(Tyr)的强度，说明BHb的荧光主要来源于Trp。MWNTs能同时猝灭Trp和Tyr的荧光，并且MWNTs使Tyr的荧光红移程度高于Trp，说明MWNTs对Tyr的影响更大。