黑磷纳米片与蛋白质的相互作用及对生物相容性的影响
瑞禧生物2025-02-12   作者:ZJ   来源:
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黑磷纳米片是一种新型纳米材料。它由黑磷经制备工艺剥离而成,呈现出超薄的二维片状结构。在微观层面,其原子排列有序,展现出电学和光学特性。黑磷纳米片具有良好的光热转换效率,在近红外光照射下能够高效地将光能转化为热能。同时,它还具备一定的载药能力,可作为药物载体,通过表面修饰等手段实现药物的递送。其较大的比表面积有利于与生物分子相互作用,并且在适当调控下展现出良好的生物相容性。

黑磷纳米片与蛋白质的相互作用及对生物相容性的影响 

图:蛋白质结构式

吸附作用

黑磷纳米片具有较大的比表面积,能够吸附生物体内的蛋白质。这种吸附可能是通过静电作用、疏水作用以及范德华力等多种相互作用协同实现的。例如,带负电荷的黑磷纳米片表面可能与带正电荷的蛋白质氨基酸残基发生静电吸引,同时其疏水表面也会与蛋白质的疏水区域相互作用。研究发现,血清白蛋白等丰富的血浆蛋白容易吸附在黑磷纳米片表面。

 

蛋白质构象变化

蛋白质吸附到黑磷纳米片表面后,其构象可能发生改变。这种构象变化可能影响蛋白质的功能,如酶的活性、受体与配体的结合能力等。一些研究表明,某些酶在吸附到黑磷纳米片后,其活性位点的结构被改变,导致酶活性降低。然而,也有情况是蛋白质构象的改变反而使其获得了新的功能特性,例如增强了与其他生物分子的相互作用能力。

黑磷纳米片与蛋白质的相互作用及对生物相容性的影响 

对生物相容性的影响

蛋白质吸附在一定程度上可以影响黑磷纳米片的生物相容性。一方面,吸附的蛋白质层可能起到一种“伪装”作用,减少黑磷纳米片被免疫系统识别和清除的概率,从而提高其在体内的循环时间,有利于其到达目标部位发挥作用。另一方面,如果蛋白质构象发生剧烈变化导致其功能异常,可能引发一系列的生物效应,如免疫反应等,降低生物相容性。