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生物医学论文怎么写
生物医学论文范文参考一：氮化硼纳米材料生物相容性的多尺度模拟与计算
近些年来,随着生物医用材料领域的不断发展,研究者们对于一些纳米材料在生物医学上的可能性上做出了非常多的试验和探究。石墨烯,氧化石墨烯,碳纳米管等碳基的纳米材料首先引起了研究者们的想象,这些碳基纳米材料已经在医学材料领域中的各种不同应用方向上被广泛的进行试验。氮化硼纳米材料具有与碳基纳米材料相当的高导热性和出色的机械强度。相比于石墨烯,氮化硼纳米材料在其他方面也具有非凡的性能,例如良好的化学稳定性,极高的抗氧化性和出色的电绝缘性,这些良好的独特性可能可以为氮化硼纳米材料提供广阔的作为生物材料的应用前景。实验上已经有许多有关于氮化硼纳米材料在药物递送,抗菌作用,组织工程上应用可能的探究。但是其在生物体内的复杂相互作用的相关理论机制的认识还非常有限,如今也已经存在关于氮化硼纳米材料的本身的物理性质的变化,例如:尺寸,表面积等,对其生物相容性影响的许多探究的实验工作。而对于氮化硼纳米管的曲率这一物理量变化所导致材料生物相容性影响探究较少,通过实验的手段探究的各种结论也出现了不一的情况。本文另辟新径,选择理论计算的研究方法,对氮化硼纳米材料的曲率这一物理量的变化对氮化硼纳米材料的生物相容性的影响进行一次深入的微观层面的探究。以期从氮化硼纳米材料对生物分子产生的作用表现,作用键的变化和能量变化等计算结果和分析等方面进行微观理论机制上的阐释和预测。本文在计算方法上选择了三种理论计算的方法,这三种理论方法的计算精确度逐级更优良。首先是基于分子尺度的分子动力学模拟的方法,采用这种方法的优点是可以观察到氮化硼纳米材料与生物分子之间的相互作用的动态的过程,对于这些分子之间是否存在相互作用可以得出一个初步的判断。但是这样得到的信息比较初浅。而采用第二种紧束缚密度泛函方法就可以对分子动力学模拟过程中产生的重点结合区域的氨基酸和材料之间的作用进行更为细致的亚原子层面的探究。紧束缚密度泛函方法既可以保证一定的计算精度,相比较密度泛函方法对于计算原子的数量又具有更大的包容性。第三种方法是分子力学与量子力学结合的方法,在对不同氨基酸与氮化硼材料间的吸附能大小进行对比统计时可以达到量子力学的计算精度,在计算精度上的进一步升级,以此来规避DFTB方法中为了扩大计算的原子数量,从而减小了计算精度的缺陷。运用此方法更是对于第二种计算方法的证明和补充,保证研究结论的准确性与可信性。本文通过这样三种多尺度模拟方法对氮化硼纳米材料的生物应用进行了研究。研究内容与结论包括:一、采用分子动力学（Molecular Dynamics,MD）模拟方法将氮化硼纳米片和不同曲率的氮化硼纳米管分别与鸡维生素头部蛋白HP35一同置于水溶液中进行至少50ns的模拟。通过观察其结合过程,RMSD值的计算,分析蛋白质内二级结构和蛋白质内氢键变化,统计二者之间的能量变化,最后得到结论:氮化硼纳米管与蛋白质的结合强度随其曲率的减小而加强。蛋白质的结构由氮化硼曲率的下降由完整向不完整发展。二、在了解HP35蛋白质分子与不同曲率的氮化硼纳米管之间分子层面的相互作用后,采用密度泛函紧束缚（DFTB）方法计算蛋白质种所含氨基酸与氮化硼纳米材料之间的吸附能。该工作比较了不同氨基酸与氮化硼纳米材料间的吸附强度,对氮化硼纳米管,纳米片与蛋白质的相互作用给予了更微观的分析探究。对不同种类氨基酸与氮化硼纳米材料的作用规律有了进一步认识。三、采用结合了量子力学与分子力学（QM/MM）的计算方法对上述DFTB方法计算结果进行了验证。QM/MM计算后的数据与DFTB计算数据呈现出相同的趋势。对于所有的氨基酸,Ead值会随着BN纳米材料曲率的降低而降低。对于不同种类的氨基酸,（5 5）BNNT始终具有最大的Ead值,而对于不同种类的氨基酸,BNNS始终具有最小的Ead值。总而言之,通过不同尺度的三种计算方法的结合与互证,我们比较了不同氨基酸与氮化硼纳米材料间的吸附强度,从而研究了氮化硼纳米管,纳米片与蛋白质的相互作用机制,对氮化硼纳米材料运用于生物医学领域提供了相关的理论机制。
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第一章 绪论
1.1 纳米生物材料研究现状
1.1.1 碳基生物纳米材料
1.1.2 硅基纳米材料
1.1.3 过渡金属二硫化物生物纳米材料
1.2 氮化硼纳米材料
1.3 计算原理
1.3.1 分子动力学模拟的计算原理
1.3.2 第一性原理
1.4 计算软件简介
1.5 本论文的选题依据与研究内容
第二章 采用分子动力学模拟方法研究曲率对氮化硼纳米管的生物相容性的影响
2.1 引言
2.2 计算方法
2.2.1 体系准备
2.2.2 分子动力学模拟
2.3 结果与讨论
2.3.1 HP35与氮化硼纳米材料的结合过程
2.3.2 HP35在模拟过程中的结构演变
2.3.3 HP35的二级结构和氢键
2.3.4 氨基酸在BN纳米材料上的结合能
2.4 本章小结
第三章 采用紧束缚密度泛函计算方法(DFTB)研究曲率对氮化硼纳米管的生物相容性的影响
3.1 引言
3.2 计算方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 结合氨基酸与氮化硼材料的吸附能比较
3.3.2 氨基酸与氮化硼材料的吸附能的系统比较
3.4 本章小结
第四章 采用分子力学与量子力学结合的计算方法(QMERA)研究氮化硼纳米管曲率对其生物相容性的影响
4.1 引言
4.2 计算方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 结合氨基酸与氮化硼材料的吸附能比较
4.3.2 特定氨基酸与氮化硼材料的吸附能比较
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
[1]Advanced biomedical applications of carbon nanotube[J] . V.R. Raphey,T.K. Henna,K.P. Nivitha,P. Mufeedha,Chinnu Sabu,K. Pramod. Materials Science & Engineering C . 2019
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[3]Combination types between graphene oxide and substrate affect the antibacterial activity[J] . Jiajun Qiu,Lu Liu,Hongqin Zhu,Xuanyong Liu. Bioactive Materials . 2018 (3)
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[7]Phosphate functionalized （4,4）-armchair CNTs as novel drug delivery systems for alendronate and etidronate anti-osteoporosis drugs[J] . Zahra Nikfar,Zahra Shariatinia. Journal of Molecular Graphics and Modelling . 2017
[8]Adsorption of various types of amino acids on the graphene and boron-nitride nano-sheet, a DFT-D3 study[J] . Rahele Zhiani. Applied Surface Science . 2017
[9]Nanoengineered silica: Properties, applications and toxicity[J] . Andrea M. Mebert,Carolyn J. Baglole,Martin F. Desimone,Dusica Maysinger. Food and Chemical Toxicology . 2017
[10]Graphene-based nanomaterials for drug and/or gene delivery, bioimaging, and tissue engineering[J] . Hong Zhao,Ruihua Ding,Xin Zhao,Yiwei Li,Liangliang Qu,Hao Pei,Lara Yildirimer,Zhengwei Wu,Weixia Zhang. Drug Discovery Today . 2017
生物医学论文怎么写
生物医学论文模板范例二：天然多糖功能化磁性纳米复合材料的制备及其性能研究
纳米材料是现代研究中的一个重要领域,其中磁性纳米材料由于其特有的磁学性能更是为人们广泛关注。但是也存在一些不可避免的问题,例如分散性差、易团聚以及不稳定等,使其在实际应用中受到一定的限制。因此,开发一种适当的保护策略对其在后续的应用研究中十分重要。目前往往通过对磁性纳米粒子的表面进行功能化修饰来改善它的稳定性。按照修饰材料的种类可以分为三类:无机材料修饰、有机功能分子修饰和高分子聚合物修饰,其中高分子聚合物又包括天然高分子聚合物和人工合成高分子聚合物。天然高分子聚合物往往具有良好的溶解性、生物相容性,无毒无害,在自然界中广泛存在,例如壳聚糖、明胶、纤维素、淀粉和蛋白等。另外,其分子表面含有大量的羟基、氨基等功能性基团,对其进行进一步偶联反应,可以使其广泛应用于各个领域。本文利用两种天然多糖:怀山药粘液多糖（DOMP）和普鲁兰多糖（Pn）对Fe3O4磁性纳米粒子进行表面修饰,并对制备的两种纳米材料进行结构表征和功能研究,具体研究内容分为以下两部分:1.本文成功制备了怀山药粘液多糖修饰的Fe3O4磁性纳米粒子Fe3O4@DOMP,并通过SEM、Zeta电位、FT-IR、XRD和VSM等手段对其结构和磁学性质进行表征。此外,以Fe3O4@DOMP作为催化剂考察了不同反应温度、时间、p H值和H2O2用量对染料碱性品红（BF）的催化降解活性。结果表明,在H2O2存在的条件下,Fe3O4@DOMP对染料BF的脱色具有良好的催化活性。当反应体系中H2O2的用量为2.5%,在60℃、p H为6的反应条件下搅拌40 min,可以使染料BF的脱色率达到83%以上。经过7次循环催化实验,发现该材料对染料BF降解脱色的催化活性并没有明显的降低,实现了材料可循环、快速、高效地催化降解染料的目的。此外,以Fe3O4@DOMP为载体材料,装载抗菌药物头孢氨苄（CPX）。通过FT-IR和Zeta电位进行表征,证明Fe3O4@DOMP-CPX的成功合成,并且对该载药体系进行了载药、释药和抗菌活性研究。由于粘液多糖和CPX之间的静电作用,在p H=3.5时,对CPX有最强吸收,载药量达到51.33%。通过释药曲线可以发现在p H=7.4的磷酸缓冲盐溶液中,72 h内可以释放CPX约88%,其中53%的药物在前2 h以很高的速率爆发性释放,其余的在随后70 h内缓慢释放。最后,体外抗菌实验研究发现,纯CPX以及释放的CPX对SA的抑制活性均强于E.coli,并且纯CPX的抑菌圈均大于从药物载体中释放的CPX。2.本文成功制备了普鲁兰多糖修饰的Fe3O4磁性纳米粒子Fe3O4@Pn,并通过SEM、Zeta电位、FT-IR、XRD和VSM等手段对其结构与磁学性质进行了分析,结果显示制备的Fe3O4@Pn具有超顺磁性。另外,通过ICP法确定了Fe3O4@Pn中Fe3O4约占12.29%。该纳米材料在激光波长为808 nm,激光功率为3 W/cm2的近红外激光下照射10 min后,Fe3O4@Pn的水分散液可升温至50℃左右,表明该材料具有良好的光热效应。以温度变化曲线作为指标,在808 nm的激光波长下对激光功率和该材料的浓度进行考察,发现升温速率与最高温度随着激光功率的提高和材料浓度的增加而升高。此外,稳定性实验研究表明Fe3O4@Pn比单纯的Fe3O4纳米粒子在溶液中具有更好的溶解性和稳定性,在考察的7天时间内该材料完全溶解且稳定存在于分散液中,并且其光热性质没有明显变化。最后,对Fe3O4@Pn进行了细胞摄取、体外细胞毒性和体外光热抗肿瘤实验。研究结果表明,该材料对Hep G2和A549这两种肿瘤细胞具有较小的细胞毒性。经过近红外激光照射后肿瘤细胞活性明显降低,说明该材料具有良好的光热细胞毒性,为实现Fe3O4@Pn在光热抗肿瘤中的应用提供了一定依据。
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 磁性纳米粒子简介
1.2 四氧化三铁磁性纳米粒子简介
1.3 四氧化三铁磁性纳米粒子的制备
1.3.1 化学共沉淀法
1.3.2 水/溶剂热法
1.3.3 溶胶-凝胶法
1.3.4 微乳液法
1.3.5 其他制备方法
1.4 四氧化三铁磁性纳米粒子的表面修饰
1.4.1 无机材料修饰
1.4.2 有机功能分子修饰
1.4.3 高分子聚合物修饰
1.5 四氧化三铁磁性纳米粒子在生物医学领域的应用
1.5.1 磁靶向及药物运输
1.5.2 磁共振成像
1.5.3 肿瘤热疗
1.5.4 生物分子的分离
1.6 天然多糖材料简介
1.6.1 山药多糖
1.6.2 普鲁兰多糖
1.7 本文的研究目的及主要研究内容
第二章 怀山药粘液多糖功能化Fe_3O_4纳米粒子的制备及性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 仪器和试剂
2.2.2 怀山药粘液多糖的制备
2.2.3 Fe_3O_4@DOMP的制备
2.2.4 Fe_3O_4@DOMP的表征
2.2.5 Fe_3O_4@DOMP对染料的催化降解
2.2.6 Fe_3O_4@DOMP-CPX的合成
2.2.7 Fe_3O_4@DOMP-CPX的药物释放
2.2.8 Fe_3O_4@DOMP-CPX的抗菌活性研究
2.3 结果与讨论
2.3.1 Fe_3O_4@DOMP的表征
2.3.2 Fe_3O_4@DOMP的催化活性
2.3.3 染料催化降解实验条件优化
2.3.4 染料催化降解机理探讨
2.3.5 磁性纳米复合材料的循环利用实验
2.3.6 Fe_3O_4@DOMP-CPX的表征
2.3.7 pH值对纳米载体载药量的影响结果
2.3.8 CPX的药物释放结果分析
2.3.9 抗菌实验结果分析
2.4 小结
第三章 普鲁兰多糖功能化Fe_3O_4纳米粒子的制备及其性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 仪器和试剂
3.2.2 Fe_3O_4@Pn的制备
3.2.3 Fe_3O_4@Pn的表征
3.2.4 Fe_3O_4@Pn的光热性质考察
3.2.5 Fe_3O_4@Pn的光热稳定性
3.2.6 Fe_3O_4@Pn的细胞毒性实验
3.2.7 Fe_3O_4@Pn的细胞摄取实验
3.2.8 Fe_3O_4@Pn的细胞光热实验
3.2.9 Fe_3O_4@Pn的光热效应对Hep G2 细胞核的影响
3.3 结果与讨论
3.3.1 普鲁兰多糖与铁盐的质量比考察
3.3.2 Fe_3O_4@Pn的表征
3.3.3 Fe_3O_4@Pn的光热性质考察
3.3.4 Fe_3O_4@Pn的光热稳定性结果
3.3.5 体外细胞毒性分析
3.3.6 细胞摄取实验结果
3.3.7 Fe_3O_4@Pn的光热效应对Hep G2 细胞核的影响结果
3.4 小结
总结与展望
总结
展望
参考文献
[1]山药多糖的研究进展[J]. 王瑞娇,马凡怡. 化学研究. 2019(05)
[2]山药的化学成分和药理作用及临床应用研究进展[J]. 董庆海,吴福林,王涵,谭静,林红强,刘金平,周柏松. 特产研究. 2018(04)
[3]Perylenediimide chromophore as an efficient photothermal agent for cancer therapy[J]. Shaobo Zhang,Jianhao Li,Jie Wei,Meizhen Yin. Science Bulletin. 2018(02)
[4]Fe3O4磁性纳米粒子及其生物医学应用研究进展[J]. 高余良,朱光明,马拖拖. 化工进展. 2017(03)
[5]Fe3O4磁性纳米粒子的制备及其表面修饰[J]. 朱广谦,何青科,刘长庚,肖尚马,曾盈. 湖南师范大学自然科学学报. 2016(03)
[6]嗜硫类磁性聚合物微球高效分离抗体[J]. 吴慧丹,钱浩,余智军,叶文虎. 高分子学报. 2010(10)
[7]基于氧化铁纳米材料特性的生物分离和生物检测[J]. 杜崇磊,杜伟,汪冰,丰伟悦,王卓,赵宇亮. 分析化学. 2010(06)
[8]天然活性多糖的研究现状[J]. 魏金婷,刘文奇. 莆田学院学报. 2004(03)
[9]Bovine Serum Albumin （BSA） coated iron oxide magnetic nanoparticles as biocompatible carriers for curcumin-anticancer drug[J] . Hamed Nosrati,Naser Sefidi,Ali Sharafi,Hossein Danafar,Hamidreza Kheiri Manjili. Bioorganic Chemistry . 2018
[10]Synthesis of near-infrared responsive gold nanorod-doped gelatin/hydroxyapatite composite microspheres with controlled photo-thermal property[J] . Song Chen,Xinxin Du,Tianlong Wang,Lan Jia,Di Huang,Weiyi Chen. Ceramics International . 2018 (1)
生物医学论文范文模板三：马面鲀鱼皮胶原结构、功能及流变性能的研究
胶原是一种主要存在于动物皮肤、肌键、韧带及其他结缔组织中的重要的结构蛋白。胶原因具有良好的生物降解性、止血性、低免疫原性等优点,逐渐成为了一种新兴产业。每年胶原的市场需求量高达二十万吨,胶原产品的销售额达到2-10亿美元,具有巨大的发展潜力与市场前景。近年来,疯牛病、禽流感、猪瘟等传染病的爆发,引发了人们对使用陆源胶原的担忧,使海洋源胶原成为了近年来众多学者的研究热点。本文以马面鲀（Navodon Septentrionalis）鱼皮为研究对象,用酸提取协同盐析透析集成技术制备胶原,鉴定其结构,并分析其功能特性和流变性能。在此基础上,探究p H和温度对马面鲀鱼皮胶原微观结构、功能特性和流变性能的影响,阐释p H、温度诱导下三者的变化规律。主要实验结果如下:1)以马面鲀鱼皮为研究对象,制备马面鲀鱼皮胶原。实验结果表明,马面鲀鱼皮胶原得率为14.8%（湿重）,优于于深水鲷鱼皮胶原、罗非鱼皮胶原、西班牙鲭鱼皮胶原。SDS-PAGE电泳实验结果表明,马面鲀鱼皮胶原为典型的I型胶原。紫外光谱、红外光谱、圆二色谱和X射线衍射实验结果表明,制备的胶原保持胶原特有的三螺旋结构,没有变性。水接触角实验结果表明,马面鲀鱼皮胶原的水接触角为（70.18±3.32）°,亲水性较强。胶原的乳化性为234.09 m2/g,乳化稳定性为50.67 min。胶原的起泡性为17.8%,泡沫稳定性为55.06%。胶原持水性为22.56±2.77 g/g,其持水性优于鸡爪胶原（1.90±0.10 g/g）、猪皮胶原（0.21±0.03 g/g）、红鲷鱼明胶（1.98±0.03g/g）、石斑鱼骨明胶（2.48±0.04 g/g）。此外,胶原吸油性为13.69±0.05g/g,其吸油性优于鸡爪胶原（5.30±0.3 g/g）、木瓜种子蛋白（10.77±0.33g/g）。胶原的流变性能的实验结果表明,马面鲀鱼皮胶原的弹性模量（G’）、粘性模量（G"）、复数黏度（η*）随着浓度的增大而增大。随着浓度的提高,胶原溶液的G’、G"均提高了一到三个数量级,说明浓度对胶原溶液的G’、G"的影响十分显著。故,马面鲀鱼皮是一种制备胶原的良好材料,马面鲀鱼皮胶原可以作为陆源胶原的替代材料,应用于食品、化妆品、生物医学工程等领域,进而实现低值资源高值化利用。2)考察不同p H对马面鲀鱼皮胶原结构、功能及流变性能的影响。
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 胶原的研究现状
1.1.1 胶原的概述
1.1.2 胶原的结构
1.2 胶原的流变性能
1.2.1 胶原流变性能的动力学模型研究
1.2.2 流变模型在生产加工中的应用
1.2.3 影响胶原流变性能的因素
1.3 环境因素对胶原结构、功能的影响
1.3.1 pH对胶原结构、功能的影响
1.3.2 温度对胶原结构、功能的影响
1.4 胶原的应用
1.4.1 胶原在生物医学领域的应用
1.4.2 胶原在化妆品美容领域的应用
1.4.3 胶原在食品领域的应用
1.5 研究目的及意义
第二章 马面鲀鱼皮胶原的制备及表征
2.1 前言
2.2 实验材料与仪器
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验材料
2.2.3 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 马面鲀鱼皮胶原的制备
2.3.2 结构表征
2.3.3 水接触角
2.3.4 功能特性
2.3.5 流变性能
2.4 结果与分析
2.4.1 马面鲀鱼皮胶原得率
2.4.2 结构表征
2.4.3 水接触角
2.4.4 功能特性
2.4.5 流变性能
2.5 小结
第三章 pH对马面鲀鱼皮胶原结构、功能及流变性能的影响
3.1 前言
3.2 实验材料与仪器
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 样品的配制
3.3.2 胶原的等电点
3.3.3 pH对马面鲀鱼皮胶原接触角的影响
3.3.4 pH对马面鲀鱼皮胶原功能特性的影响
3.3.5 pH对马面鲀鱼皮胶原微观结构的影响
3.3.6 pH对马面鲀鱼皮胶原流变性能的影响
3.4 结果与分析
3.4.1 马面鲀鱼皮胶原等电点
3.4.2 pH对马面鲀鱼皮胶原接触角的影响
3.4.3 pH对马面鲀鱼皮胶原功能特性的影响
3.4.4 pH对马面鲀鱼皮胶原微观结构的影响
3.4.5 pH对马面鲀胶原流变性能的影响
3.5 小结
第四章 温度对马面鲀鱼皮胶原结构、功能及流变性能的影响
4.1 前言
4.2 实验材料与仪器
4.2.1 实验材料
4.2.2 实验仪器
4.3 实验方法
4.3.1 样品的配制
4.3.2 马面鲀鱼皮胶原热稳定性
4.3.3 温度对马面鲀鱼皮胶原理化表征的影响
4.3.4 温度对马面鲀鱼皮胶原功能特性的影响
4.3.5 温度对马面鲀鱼皮胶原微观结构的影响
4.3.6 温度对马面鲀鱼皮胶原流变性能的影响
4.4 结果与分析
4.4.1 马面鲀鱼皮胶原热稳定性
4.4.2 温度对马面鲀鱼皮胶原理化表征的影响
4.4.3 温度对马面鲀鱼皮胶原功能特性的影响
4.4.4 温度对马面鲀鱼皮胶原微观结构的影响
4.4.5 温度对马面鲀鱼皮胶原流变性能的影响
4.5 小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
[1]加热温度对麻鸭肌原纤维蛋白结构与凝胶特性的影响[J]. 王正雯,田宏伟,周富裕,张志芳,何俊,孙杨赢,曹锦轩,潘道东. 食品科学. 2020(13)
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