過氧化氫定量釋放及其與金屬蛋白相互作用的SECM-SPR原位研究.pdf

1、過氧化氫與羥基自由基作為活性氧中的重要分子,廣泛參與細(xì)胞增殖、分化和凋亡等多種細(xì)胞調(diào)節(jié)過程,其在生物體內(nèi)引發(fā)的過氧化反應(yīng)是細(xì)胞不可逆損傷的分子基礎(chǔ),與腫瘤、心血管疾病、自身免疫病、衰老、癌癥等疾病的發(fā)生密切相關(guān),因此采用實(shí)時(shí)原位的技術(shù)方法從結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)角度研究H2O2或OH·引發(fā)生物分子過氧化機(jī)制是揭示和預(yù)防機(jī)體氧化應(yīng)激傷害的關(guān)鍵。但是,由于活性氧物種固有的高反應(yīng)活性和低穩(wěn)定性(平均壽命只有微秒甚至納秒級(jí)),如何在現(xiàn)有的技術(shù)條件下有效地

2、控制H2O2和OH·濃度仍然是一個(gè)難題。本論文中,我們針對這一現(xiàn)存問題,建立了基于H2O2/OH·可控釋放和高效捕獲的掃描電化學(xué)顯微鏡一表面等離子體激元共振聯(lián)用技術(shù)(SECM-SPR),實(shí)時(shí)原位研究了H2O2/OH·定量誘導(dǎo)的微區(qū)內(nèi)金屬蛋白的氧化過程,結(jié)果顯示:
　　 (1)采用SECM-SPR可實(shí)現(xiàn)對H2O2的可控釋放和現(xiàn)場原位檢測。通過電化學(xué)還原O2實(shí)現(xiàn)了H2O2在SECM針尖上的定量釋放,利用SECM針尖與SPR基底之間亞

3、微米級(jí)的短程間距有效抑制H2O2的擴(kuò)散損耗和副反應(yīng)損耗,實(shí)現(xiàn)了在SPR基底上的高效捕獲。相比于非在線的熒光檢測結(jié)果,采用SECM-SPR聯(lián)用技術(shù)可實(shí)現(xiàn)基底對H2O2的100％捕獲,原位釋放并捕獲到的H2O2產(chǎn)率高于非在線檢測的結(jié)果,且檢測誤差較小。
　　 (2)采用SECM-SPR實(shí)現(xiàn)了對OH·誘導(dǎo)銅金屬蛋白氧化反應(yīng)的實(shí)時(shí)原位靈敏監(jiān)測。通過控制探針電位定量釋放H2O2,擴(kuò)散至SPR基底,與組裝在基底的銅金屬硫蛋白(Cu+12-M