摘要
自组装多肽纳米材料因其具有高生物相容性、生物降解性和可控的结构调控功能而在生物传感器、光诊疗、生物成像和药物传递等生物医学领域起着至关重要的作用。多肽分子可以通过序列设计、内部相互作用和外部条件刺激自组装形成各个维度的纳米材料，包括零维（0D）纳米粒子、一维（1D）纳米纤维/纳米管、二维（2D）纳米片/纳米带和三维（3D）水凝胶。其中，具有超薄结构、高比表面积和丰富表面活性位点的 2D 肽纳米材料更是受到研究者广泛关注。然而，由于肽分子在横向和长轴上的生长难以控制致使2D肽纳米材料难以合成，如何合成稳定的2D肽纳米材料仍然是一个挑战。本论文的研究重点主要在二维肽纳米材料的自组装合成，通过调控外部刺激条件来获得符合预期要求的二维多肽纳米材料。然后，将其他功能纳米材料通过共价或非共价相互作用与二维多肽纳米材料相结合，最终实现多肽纳米复合材料在肿瘤诊断与治疗领域的应用。本论文的主要研究成果总结如下： 1、研究多肽自组装受外部条件的影响对于设计和合成具有可控结构和功能的多肽纳米材料具有重大意义。本论文的第一部分研究探讨了来自于酵母朊病毒蛋白的七肽 GNNQQNY 在无机材料界面上的自组装行为。研究显示，其在云母和高定向热解石墨（HOPG）表面可以形成有序的纳米纤维/带。同时，溶剂效应、分子浓度、pH 值、蒸发时间等条件对多肽的自组装形成纳米纤维/纳米带具有显著的影响。因此，通过调整和优化实验参数，可以有效地在云母和HOPG表面实现2D多肽纳米带可控合成。本研究结果为设计与材料具有高亲和力的基序特异性多肽提供了启发，并为合成具有独特功能和应用潜力的多肽基生物材料提供了指导。 2、多肽纳米材料的自组装受外部刺激的影响，了解其机理有助于进一步开展新型多肽纳米材料的设计、合成及应用研究。本论文的第二部分研究通过调控自组装条件合成了 2D 多肽纳米片，并在其上负载聚乙二醇修饰的金纳米棒，以实现癌症的光热治疗。研究显示，制备的多肽纳米片复合材料在 808 nm 近红外激光照射下具有良好的光热转换能力和光热稳定性。同时，所设计多肽纳米片复合材料在体外和体内均展现出良好的生物安全性、肿瘤细胞杀伤效果和肿瘤治疗效果。因此，基于 2D 多肽纳米材料的绿色合成为构建用于无创肿瘤光热治疗的功能性材料提供了一种灵活可靠的策略，且合成的多肽纳米片复合材料可以作为一种新型的近红外激光诱导光热试剂用于体内和体外肿瘤治疗。
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