科技成果

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成果名称: 用物理新技术对脂筏微区超分子结构动态特征与稳定性研究及医学意义

成果登记号: 9612014J0031

第一完成单位: 陕西师范大学

成果类型: 基础理论

技术领域: 生物、医药和医疗器械

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

   1、本项目属于物理新技术在分子生物物理、膜与细胞生物物理的应用基础研究。   2、建立了原子力显微镜、小角X散射、LB膜和AFM力曲线等检测生物膜的物理新技术新方法,通过从体外模拟脂膜微区结构来研究其动态特征、稳定性与生物膜功能之间的关系,重点对二元和三元体系的超分子聚集体结构的多形性和稳定性进行了研究和探索,通过对鞘脂、胆固醇和特殊蛋白质之间如何形成微区结构、结构之间如何相互转化、以及特殊蛋白质对脂膜微区结构的影响等关键问题的研究,从超分子水平阐述了脂膜微区结构与功能的生物学意义,探究了分子间的相互作用机理,为多种疾病发病机理的研究和治疗方法的开发提供理论依据和实验支持,具有重要的学术意义和应用价值。   3、目前取得的创新成果主要为:(1)建立了用小角X散射研究液晶态生物膜的新技术新方法,确定了液晶态生物膜立方相和六角相结构的晶胞参数;(2)建立了用原子力显微镜等物理新技术与化学的超分子重组新技术相结合的新方法,研究了NaCl、KCl、PVP、胆固醇、葡萄糖和蔗糖等与膜脂相互作用,发现它们能引起生物膜超分子体系液晶态构象的变化;(3)以牛心为实验材料优化出了一条由牛心到线粒体、亚线粒体直到F、F亚基的完整操作方法;(4)建立了原子力显微镜与LB膜相结合的新技术新方法,通过模拟脂膜微区结构,重点对二元和三元体系的超分子聚集体结构的多形性进行了研究和探索;(5)建立了用单分子力谱新技术研究红细胞的力学特性的新方法,对红细胞膜微观形态学特性随温度的变化进行测量,分析比较了不同温度时细胞膜生物物理学特性。应用激光光镊对血浆生理环境中人血红细胞进行了捕获、夹持、牵引和定位;(6)建立了一种快速分离完整质膜微囊的新方法。通过动物细胞提取脂膜与体外模拟脂膜相结合的方法,从超分子水平阐明了脂膜微区结构与功能的生物学意义,为多种疾病发病机理的研究和治疗方法的开发提供理论依据并积累了丰富的研究资料。  4、该课题组是国内外进行超分子组装研究分子间相互作用较早的单位之一。目前取得的研究结果以科技论文和专利的形式,在国内外期刊上公开发表论文58篇,研究成果倍受学术界广泛关注,论文多次被ChemicalSocietyReviews(IF24.892),Macromolecules(IF5.521),BioconjugateChem(IF4.93),Langmuir(IF4.187),BiophysicalJournal(IF3.653),BiochimicaetBiophysicaActa-Biomembranes(IF3.99)等国际高层次期刊引用,据不完全统计,发表的论文论著被引用135篇(次),提出的理论被广泛参阅应用,产生了一定的学术影响。