蝉类昆虫翅表疏水性研究为仿生超疏水材料研制提供新思路

疏水性是指物体表面对水具有排斥能力的性能。超疏水性则是指物体表面与水接触时所形成的接触角大于150°时的疏水性能。由于超疏水材料在工农业生产、国防建设及人们日常生活中具有极其广阔的应用前景,寻求、开发和研制具有高性能的新型疏水材料一直是科学家们所关注的课题,也是多年来仿生学领域研究的热点之一。翅是昆虫重要的飞行器官,也是重要的保护器官,很多昆虫的翅表具有非光滑的微纳米结构,是其具有超疏水性能的基础。     

受生物启发特殊浸润表面的设计和制备

浸润性是固体表面的重要特征之一,超亲水、超疏水、超亲油、超疏油是固体表面四个独特的浸润性质。自然界中一些生物体具有的特殊微米／纳米结构赋予了其特殊的表面性能,如荷叶的自清洁性、壁虎脚的高黏附性等。从自然出发,由自然获得启示,模仿生物的结构和功能,我们设计和制备了一系列具有特殊浸润性的表面;并通过动态调控表面的化学组成和几何结构,制备了浸润性在外场刺激下可发生可逆转变的智能表面。将表面自由能或形貌在外界刺激（如光、电、热）下可发生可逆改变的刺激响应性材料接枝到粗糙表面上,实现了表面浸润性在超亲水和超疏水之间的可逆转变。     

夜蛾翅膀表面疏水性能分析

蛾长期生活在树林、稻田和草地等湿润环境中，其翅膀表面为抵御雨、雾、露及尘埃等不利因素的侵袭，已形成了反粘附、非润湿的超疏水自清洁功能。生物体表的防水、防污染、防氧化和自清洁功能，在军事、工农业生产、生物医学工程领域和人们的日常生活中具有非常广阔的应用前景。到目前，关于蛾翅膀表面润湿性能及其与表面鳞片形态、结构和材料间关系的报道仍非常有限。     

枯草芽孢杆菌疏水蛋白BslA的结构及应用

疏水蛋白(Hydrophobin)是具有表面活性的小分子量蛋白质,可以在界面自组装形成双亲性蛋白膜,从而改变界面亲疏水性。研究表明疏水蛋白无毒性且无免疫原性,基于这样的性质,疏水蛋白可用于材料表面修饰、食品塑形剂、纳米药物载体而进行靶向运输或生物传感器的信号精确识别等。近年来,在枯草芽孢杆菌生物被膜中发现了一种分泌型小分子量疏水蛋白BslA (原名YuaB)。研究表明,枯草芽孢杆菌疏水蛋白BslA表达产量高,纯化过程简单、易于操作,可实现大规模生产,因而BslA具有更大的应用优势和开发价值。本文总结了BslA的性质、功能、结构等方面的信息,并与真菌疏水蛋白进行了比较分析,系统分析了其结构特点及应用价值。     

蛋白质表面疏水性的研究

用Ｐｈｅｎｙｌ－ＳｕｐｅｒｏｓｅＨＲ５／５疏水柱在ＦＰＬＣ仪上测定了一些蛋白的表面疏水性。在被测量的蛋白样品中,细胞色素Ｃ的亲水性最强,胰凝乳蛋白酶的疏水性最强。说明蛋白质的疏水性与其表面性质密切相关,而与蛋白质的分子量、疏水残基总数并不直接相关;去辅基细胞色素Ｃ和Ｃ端缩短的金黄色葡萄球菌核酸酶与天然态比较疏水性变化很大。疏水柱层析还用于监测在低浓度胍的作用下蛋白质的构象变化。以Ｎ－乙酰酪氨酸为模型化合物探测盐酸胍对疏水柱结合能力的影响,在０４Ｍ胍存在时,Ｎ－乙酰酪氨酸在疏水柱上的结合能力略有减弱,但核糖核酸酶Ａ的变化较大,表明胍引起的蛋白质的微小构象变化有效地引起其表面性质的变化;在０．１—０．３Ｍ盐酸胍存在时,甘油醛－３－磷酸脱氢酶表面疏水性明显增大,并伴随聚合态的出现。说明在低胍作用下,酶分子发生的构象变化,导致天然态内埋疏水面的暴露,暴露的疏水面间的相互作用是形成聚合的主要原因。     

真菌疏水蛋白的研究进展

疏水蛋白这一名词最早是由Rosenberg和Kjelleberg(1986)在研究细菌与寄主吸附机理时提出的,意指覆盖在微生物细胞表面的任何疏水物质(Hydrophobic substances).Wessels研究小组发现裂褶菌(Schizophyllum commune)子实体和气生菌丝形成时,某些基因及其相应的cDNA序列可以编码约100个氨基酸的小蛋白.它含有8个半胱氨酸残基和一段分泌性的信号肽.他们把上述这一类物质统称为疏水蛋白(Hydrophobin)[1].在许多丝状真菌中已发现疏水蛋白的存在,其生物学功能是目前研究热点之一.     

酵母菌在疏水性有机污染物去除方面的应用

介绍了酵母菌处理技术在疏水性有机污染物降解中的研究和应用进展,并分析了酵母菌表面特征与其降解活性及在废水处理系统中的稳定性之间的关系。酵母菌技术可以在高含油色拉油废水及含高分于量多环芳烃（PAH）废水的处理中发挥细菌无法替代的作用,酵母菌重要表面特征,特别是其疏水性和乳化能力对于其在疏水性有机污染物处理体系中的稳定性具有重要影响。     

仿生玫瑰花瓣微纳米结构及抗菌粘附研究

本论文以玫瑰花瓣为模板,将其分级微纳米结构直接复制到高分子材料表面,成功复制了玫瑰花瓣的微纳米结构,具有超疏水的特性,由于分级微纳米乳突和褶皱的存在及其影响,该表面对革兰氏阳性菌和阴性菌都有很好的抑菌效果,这为临床医疗中控制细菌粘附感染提供了新的思路和启发。     

三种金属硫蛋白聚合体的疏水性相互作用研究

通过分子表面的计算考察了三类金属硫蛋白（大鼠金属硫蛋白亚型Ⅱ,兔肝金属硫蛋白亚型Ⅰ和Ⅱ）二聚体短聚体中组成单元之间的疏水性相互作用。计算结果表明二聚体和三聚体中各组成单元之间均可以形成较好的几何匹配。对于二聚体而言,单体和单体之间存在一定的疏水性相互作用,但作用力 三聚体中,单体和二聚体之间的疏水残基能通过好的空间匹配形成很强的疏水性相互作用。对于这三种金属硫蛋白,二聚体中单体和单体之间的疏水性相     

疏水性SERS基底检测应用研究进展

本文简要介绍了表面增强拉曼散射(SERS)的拉曼信号增强原理,常规SERS增强基底的研究应用进展;同时介绍了疏水性基底的定义及优势,并重点综述了疏水性SERS基底的分类及研究应用的进展;最后展望了疏水性SERS基底的研究方向和发展趋势。疏水性SERS基底的发展将有望为今后开展面向超低浓度的生化物质检测以及基于人体体液的疾病的灵敏、客观检测诊断提供新方法和新思路。     

静电和疏水效应对胰岛素二聚体稳定性的影响

从猪胰岛素二聚体的结构出发,着重研究了胰岛素二聚体单体之间的静电和疏水相互作用,用连续介质模型的有限差分方法计算得到胰岛素二聚体的静电势,用溶剂可接近表面（ASA）模型分析了分子表面积及疏水性,还考察了不同pH值对胰岛素二聚体静电和疏水相互作用的影响。结果分析表明,当pH值处于弱酸弱碱范围内时（4．6－8．5）,静电相 互作用能和疏水自由能都呈现出较小的值,当pH为6．2时,疏水性出现一个明显的峰值,这与胰岛素二聚体结晶的实验条件相吻合。     

2-DE技术中疏水性和碱性蛋白质的研究进展

双向凝胶电泳(2-DE)具有高分辨率、高通量等特点,已被广泛地用于蛋白质组的分离．但是它在分离疏水性蛋白质和碱性蛋白质时却遇到了极大的挑战．然而,疏水性与碱性蛋白质在全蛋白质中占相当大的比例,且具有很重要的生物学意义．因而,近年来,越来越多的研究者将目标瞄准这些蛋白质,并且取得了一些令人鼓舞的进展：用亚细胞预分离技术,顺序提取法等方法来富集疏水性蛋白质,用一些新的有效的增溶剂如硫脲,ASB一14等来改善疏水性蛋白质的溶解,应用这些技术2一DE可分辨出总平均疏水值达O．80的蛋白质;在碱性蛋白质分离方面,通过等电聚焦预处理,使用窄pH梯度胶条等大大地改善了碱性蛋白质在2-DE中的分离,能分辨出等电点达11．7的蛋白质．现对2-DE技术中疏水性和碱性蛋白质分离的研究进展进行综述．     

真菌疏水蛋白结构研究进展

真菌疏水蛋白是由高等丝状真菌产生的小分子量(10kD左右)具有双亲性的蛋白质,它们在真菌生长和发育中起着重要的作用。通过研究发现疏水蛋白具有极高的表面活性,可以在界面通过自组装形成双亲性的蛋白膜,从而改变界面的亲疏水性质。值得注意的是,疏水蛋白的不同功能可归因于其双亲性蛋白质结构,使得其在不同的亲水/疏水界面处自组装以形成两性蛋白膜。基于这样的性质,疏水蛋白已经获得了国内外各领域的广泛应用。疏水蛋白潜在的应用价值激励了人们对其蛋白结构的探究从而解释其自组装机理。此篇综述总结了近些年人们通过不同手段及研究方法来解释疏水蛋白发挥功能的结构基础。     

网粒体超疏水性在茶小绿叶蝉防杀虫剂渗透中的屏障效应

【目的】茶小绿叶蝉Empoasca onukii体表覆盖的网粒体具有超疏水性，杀虫剂喷雾触碰虫体后药滴动态是否受网粒体影响尚未完全清楚。本研究旨在明确网粒体在茶小绿叶蝉成虫抵御杀虫剂雾滴渗透的屏障作用。【方法】以罗丹明B(RhB)作为指示剂添加到测试的杀虫剂(联苯菊酯和茚虫威)中，利用可拍照显微镜观察记录联苯菊酯(1.25 mg/L和0.05 mg/L)和茚虫威(0.006 mg/L和0.0009 mg/L)喷雾处理后24 h，茶小绿叶蝉成虫翅面药滴滚落、蒸发、被抖动扫除等行为动态，分析翅面药滴大小与蒸发后固化形态的关系；测定网粒体移除前后药滴与翅面的接触角，统计不同疏水性翅面上的网粒体分布密度；收集并利用扫描电镜分析叶蝉体表抖落的药滴及药剂颗粒是否含有网粒体，同时观察网粒体与翅面残留溶质接触的显微形态。【结果】药滴动态观察显示，圆球状药滴在茶小绿叶蝉成虫翅面不会自行滚落，72.0%成虫静止等待翅面药滴蒸发，蒸发后形成药剂颗粒或不规则药斑与药滴大小无关，而与虫体翅面的疏水类型有关，蒸发后24 h内翅面的药剂颗粒都被叶蝉抖动扫除；在叶蝉疏水性强翅面上，药滴的静态接触角为141.63±8.06°，药滴蒸发后形成药剂颗粒，网粒体分布密度为6.1±1.2粒/μm²，而疏水性弱的翅面上药滴蒸发形成药斑，网粒体分布密度为2.2±0.9粒/μm²；SEM图片显示被茶小绿叶蝉抖落的药滴和药剂颗粒表面均带有网粒体，药斑和药剂颗粒的显微结构显示网粒体出现聚集并与残留溶质相融合。【结论】超疏水性网粒体的均匀分布决定药滴触碰茶小绿叶蝉成虫翅面后形成圆球状，网粒体的亲油性及团聚性促使药滴蒸发后形成药剂颗粒，网粒体的脱落性使药剂颗粒可被茶小绿叶蝉成虫抖动扫除。     

生物表面活性剂对红球菌SY095降解正十六烷及细胞表面性质的影响

目的:研究红球菌SY095产生物表面活性剂对正十六烷的溶解性、微生物降解正十六烷的效率、菌体生长及菌体表面疏水性的影响。方法:测定添加不同生物表面活性剂的降解体系中菌体生物量、细胞表面疏水性、正十六烷含量的变化。结果:生物表面活性剂对疏水性底物正十六烷具有很强的增溶作用,可以显著提高正十六烷的表观溶解度;生物表面活性剂对正十六烷的生物降解具有促进作用,添加量为100 mg/L时,96 h正十六烷去除率达93.32%;生物表面活性剂能明显促进红球菌SY095生长,添加量为300 mg/L时,菌株32 h生物量为未添加生物表面活性剂对照组的2.7倍;生物表面活性剂还能引起红球菌SY095菌体表面疏水性明显增大,添加量为25 mg/L时,菌株对数生长期BATH值达66.94%,高于未添加生物表面活性剂对照组的42.99%。结论:生物表面活性剂可以增加菌体的表面疏水性,促进微生物对正十六烷的生物降解。     

糙皮侧耳（平菇）疏水蛋白的分离纯化及其界面自组装特性研究

从糙皮侧耳Pleurotus ostreatus Pm039菌丝体中分离纯化到一种疏水蛋白并命名为Po.HYD1,SDS-PAGE显示其分子量约15kDa。Po.HYD1具有高度的表面活性,100μg/mL浓度下能够降低水表面张力至25.5mN/m。在1~100μg/mL浓度范围内存在6μg/mL和24μg/mL两个关键浓度,说明了不同浓度范围内自组装条件的改变。水接触角测定证明了Po.HYD1自组装膜的包被能够逆转固体表面的可湿润性。原子力显微镜分析揭示了Po.HYD1在云母表面形成厚度4.2±0.1nm"小杆层";在高定向热裂解石墨表面形成厚度3.2~3.8nm吸附层;在剧烈振荡诱导下的水溶液中形成形状相似、取向一致但体积大小不等的"耳型"颗粒。     

糙皮侧耳（平菇）疏水蛋白的分离纯化及其界面自组装特性研究

从糙皮侧耳Pleurotus ostreatus Pm039菌丝体中分离纯化到一种疏水蛋白并命名为Po.HYD1,SDS-PAGE显示其分子量约15kDa。Po.HYD1具有高度的表面活性,100μg/mL浓度下能够降低水表面张力至25.5mN/m。在1~100μg/mL浓度范围内存在6μg/mL和24μg/mL两个关键浓度,说明了不同浓度范围内自组装条件的改变。水接触角测定证明了Po.HYD1自组装膜的包被能够逆转固体表面的可湿润性。原子力显微镜分析揭示了Po.HYD1在云母表面形成厚度4.2±0.1nm“小杆层”;在高定向热裂解石墨表面形成厚度3.2~3.8nm吸附层;在剧烈振荡诱导下的水溶液中形成形状相似、取向一致但体积大小不等的“耳型”颗粒。     

大肠杆菌表达的重组葡激酶-水蛭素融合蛋白的分离纯化及其二聚体分析

采用阴离子交换和凝胶过滤色谱法纯化大肠杆菌高密度培养所表达的重组葡激酶－水蛭素融合蛋白（rSFH）,经SDS-PAGE和RP-HPLC分析纯度达到98％以上,每升发酵液得率约0.7g。同时利用疏水色谱、MALDI-TOF对纯化过程中出现的rSFH同源二聚体的分析和表面疏水面积的计算及利用高效排阻色谱（HPSEC）分析NaCl、温度对rSFH的可逆二聚化行为的影响,认为疏水作用在rSFH的可逆二聚化行为中发挥着重要作用。     

疏水表面对牛血清清蛋白二级结构的诱导

本文结合圆二色谱,椭圆偏振术及放射性示踪技术研究了疏水表面对牛血清清蛋白二级结构的诱导作用,实验结果表明：处于不同阶段的蛋白质分子由于受到不同程度的诱导作用而呈现不同的二级结构特征。初始阶段吸附的ＢＳＡ分子丧失有序结构,形成以无规卷曲为主的二级结构。中间阶段吸附的ＢＳＡ呈现出以β结构为主的二级结构。而后期吸附的ＢＳＡ分子保存了大部分α螺旋结构。作者认为疏水表面对ＢＳＡ二级结构的诱导与表面的疏水作用     

黑曲霉中疏水蛋白基因种类分析

疏水蛋白对丝状真菌的形态有重要影响。现以基因序列的同源性、所编码氨基酸中8个半胱氨酸保守模式、氨基酸序列的水缘性图谱等指标对黑曲霉中可能的疏水蛋白基因进行分析。根据基因序列的同源性,将20个可能的黑曲霉疏水蛋白基因归为8个。这8个可能的疏水蛋白基因编码的蛋白质具有8个半胱氨酸保守模式和较高的基因序列同源性,在半胱氨酸保守模式上都属于I类疏水蛋白,但在水缘性图谱上其中只有2个疏水蛋白属于I类疏水蛋白。此外,这8个疏水蛋白的氨基酸序列同源性仅为0.5%。研究结果对黑曲霉中可能的疏水蛋白基因进行了梳理,将对研究疏水蛋白在丝状真菌形态控制中的作用具有重要意义。