2022-12-13
纳米尺度生物界面的物理和化学结构可以显著影响其与生物分子的相互作用，因而对于认识相关纳米结构与生物系统的相互作用具有基础性的重要意义。这方面研究工作的主要挑战包括认识原子和分子水平的液固界面结构，纳米结构与生物分子的相互作用（包括疏水作用，氢键，静电作用等），纳米生物界面化学组分和分子调控机制等。
我们以多肽分子在纳米-生物界面结构中的作用为例，探讨多肽分子的界面结构和调控机制。利用扫描隧道显微方法研究了液固界面的多肽分子组装结构，观察和分析了不同氨基酸序列的多肽分子自组装结构，在此基础上探讨了氨基酸组分和分布特征和调控机制。这些氨基酸水平的界面结构分析对于深入认识生物系统中纳米结构及界面的转变与演化规律，理解蛋白质与纳米结构界面的相互作用，纳米结构的生物效应与分子机制具有基础性意义，也有助于发展疾病诊断和治疗的新型纳米技术。
此外，为了认识氨基酸之间相互作用原理的分子机制，探索多肽和蛋白质相互识别规律和本质，我们利用微球辅助的流式细胞术以及概率统计的基本原理，系统研究了20种常见氨基酸的同型寡肽两两之间相互作用的平衡解离常数（KD）和结合自由能（ΔGA），建立了基于大样本量测量氨基酸之间相互作用热力学平衡常数的实验方法。这些研究将有助于认识氨基酸之间相互作用原理的分子机制，探索蛋白质相互识别规律和本质。
