基于FRET的分子開關以及有機小分子和納米金組裝研究的開題報告

基于FRET的分子開關以及有機小分子和納米金組裝研究的開題報告開題報告主題：基于FRET的分子開關以及有機小分子和納米金組裝研究一、研究背景及意義以色列科學家A.P.Alivisatos在NatureNanotechnology上發(fā)表的論文中指出，納米金是現(xiàn)代納米技術中最具親和力的物質之一，因其與生物分子（如DNA、蛋白質等）之間的相互作用，可廣泛用于生物醫(yī)學及生物傳感器等領域。FRET即熒光共振能量轉移（F?rsterresonanceenergytransfer）,是指當兩個染料分子彼此靠近時，能量從一個分子傳輸?shù)搅硪粋€分子的現(xiàn)象，常見于由生物分子或有機小分子構筑納米粒子和納米金等納米自組裝體系中。如何利用FRET在納米自組裝體系中實現(xiàn)具有生物傳感和邏輯功能的分子開關，是目前該領域一個頗具研究熱度的問題。二、研究目的本研究旨在利用基于FRET的分子開關及組合有機小分子和納米金實現(xiàn)分子級別的光學控制和納米自組裝體系，探討有機小分子與納米金之間的相互作用、FRET效應以及納米自組裝體系中的分子開關等。三、研究內容及方法1.構建基于FRET的分子開關體系，選取不同的有機小分子作為FRET給體和受體，通過控制其距離和構象的變化，實現(xiàn)分子開關的功能。2.設計納米金與有機小分子的復合體系，探究FRET效應在該體系中的作用，考察有機小分子與納米金表面之間的相互作用機制。3.利用有機小分子和納米金構建納米自組裝體系，通過FRET效應實現(xiàn)分子開關的控制，模擬生物分子間的化學信號傳導。4.利用表面修飾合成的納米羧基金顆粒為載體，研究不同濃度不同大小的羧基金顆粒對有機分子的釋放行為.5.利用熒光光譜、UV-vis吸收光譜及動態(tài)光散射等手段對所構建的有機小分子和納米自組裝體系進行表征和分析。四、預期結果1.成功構建基于FRET的分子開關體系，實現(xiàn)分子的光控制。2.探究納米金與有機小分子之間的相互作用機制，并在該體系中實現(xiàn)FRET效應。3.成功構建具有分子級別控制的納米自組裝體系，有望應用于生物傳感器等領域。4.實現(xiàn)羧基金顆粒對有機分子的釋放行為.五、研究意義1.拓展分子開關的應用領域：基于FRET的分子開關體系可用于構建分子級別的光、熱等控制的分子開關，應用在藥物控制釋放、生物傳感等領域，具有重要的理論和應用價值。2.深入探究有機小分子與納米金表面之間的相互作用機制：研究有機小分子與納米金表面之間的作用機制，對于理解有機小分子與納米材料的相互作用、微觀界面及納米自組裝過程等具有重要的意義。3.研究羧基金顆粒為載體的納米自組裝體系的形成機制，有利于深化我們對于金紅石結構納米粒子合成及控制的認識.六、計劃進度階段內容進度安排1階段文獻綜述2周2階段基礎實驗8周(1)基于FRET的分子開關的構建與調控4周(2)有機小分子和納米金的配位和組裝2周(3)羧基金顆粒對有機分子的釋放行為2周3階段光譜性質測量與數(shù)據(jù)分析4周4階段