淀粉样蛋白是一类以β-sheet结构为主的不溶于人体环境的纤维蛋白。研究认为其与很多退行性疾病息息相关。然而,淀粉样蛋白不仅在疾病发病机理中发挥作用,也参与非疾病病理性事件,而且在信号传导,通信和记忆存储中也具有关键作用。它们对在正常生理水平维持生命基本活动起到至关重要的作用。例如荷尔蒙蛋白,curli蛋白,溶菌酶等在生物环境内发挥着不可替代的作用。淀粉样蛋白具备良好的生物相容性,免疫原性和发炎潜力较低的特性,在大多数生物学条件下,几乎不受环境的影响,并且通过化学修饰可以实现其特定的功能。因此,研究淀粉样蛋白为模板实现淀粉样蛋白功能化应用具有非常好的发展前景。人胰岛淀粉样蛋白20-29(hIAPP20-29)被认为是全序列中最关键的片段,也是最具成纤维能力的一段。因此,本文采用hIAPP20-29自组装聚集体为模板,研究其与细胞膜相互作用方式,并进一步合成了以hIAPP20-29自组装聚集体为模板的金属纳米纤维材料应用于光热杀菌。我们发现hIAPP20-29自组装聚集体能够穿插进入细胞膜层结构且不破坏其完整性,不释放其内容物。利用简单的还原法合成的纳米光热材料具备良好的光热转换能力。多肽自组装聚集体提供模板使金属纳米材料有序排布并吸附于细菌表面,最大程度地利用光热致使细菌死亡。具体研究内容如下:(1)分别利用中性,带正电,带负电的磷脂囊泡与hIAPP20-29不同自组装聚集体模拟多肽在体内与细胞膜的相互作用,联合使用石英晶体微天平(QCM),原子力显微镜(AFM),红外光谱(FI),动态光散射(DLS),荧光分光光度计(FL)等多项技术,从不同角度对多肽与磷脂膜的相互作用方式与机理进行研究和探索,并以此建立一整套蛋白与细胞膜相互作用研究的平台技术。实验发现,hIAPP20-29不仅可以与细胞膜相互作用,其作用的方式并非传统意义上的破坏膜层结构释放其内容物,而是聚集体穿插进入膜层结构,保持膜基本完整性,与膜具有较好的结合性质。(2)基于研究发现hIAPP20-29聚集体能够穿插进细胞膜膜层结构,本文以hIAPP20-29聚集体为模板,用Brust-Schiffrin法(硼氢化钠还原法)合成具有光热效果的金纳米纤维材料。对比无模板的金纳米材料,紫外分光光度计与透射电镜形貌表征显示淀粉样蛋白模板的材料性能良好,形貌可控;近红外光照射下光热效果优异;选择革兰氏阴性菌的代表大肠杆菌作为杀菌研究对象,结果显示有模板的金纳米纤维材料能够有效粘附于细菌表面,光热杀菌率达到百分百。(3)进一步用还原法合成hIAPP20-29聚集体为模板的银纳米纤维光热剂。通过近红外光热测试证明了所合成的银纳米纤维材料具备优越的光热转换性能,与细菌相互作用测试证明了所合成的银纳米纤维材料无光照时即可以与细菌进行紧密结合,以上研究可以大幅提高材料的光热治疗和光热杀菌效率。