石墨烯量子点负载小麦胚凝集素的结构与合成研究

品名：石墨烯量子点负载小麦胚凝集素
用途：科研
一、基本描述
石墨烯量子点负载小麦胚凝集素（Graphene quantum dots loaded with wheat germ agglutinin, GQDs-WGA）是将具有特殊糖链识别能力的天然植物凝集素——小麦胚凝集素（Wheat germ agglutinin, WGA）固定或负载于石墨烯量子点（Graphene quantum dots, GQDs）表面的复合生物纳米材料。石墨烯量子点是一类由石墨烯片层衍生的零维碳基纳米材料，具有优良的荧光性能、良好的生物相容性和丰富的表面官能团。

WGA则是一种结合N-乙酰氨基葡萄糖和唾液酸残基的糖结合蛋白，常用于细胞标记和靶向递送。两者结合能够兼具光学成像与靶向识别功能，为精准医学和生物探针提供新型平台。

二、化学性质与结构特性
石墨烯量子点表面含有丰富的羧基、羟基和羰基，可与蛋白质类分子通过氢键、静电作用或共价连接。WGA分子为四聚体结构，能够识别并结合细胞膜表面的糖链受体。复合材料的主要性质包括：
（1）荧光特性：GQDs在紫外或可见光激发下发射稳定荧光，负载WGA后仍保持光学特性；
（2）靶向识别能力：WGA赋予材料对糖链丰富细胞（如癌细胞）的选择性结合能力；
（3）稳定性：通过共价键偶联方式固定，能有效防止蛋白质脱附，保持生物活性；
（4）生物相容性：GQDs具备较低的细胞毒性，结合WGA后仍保持良好的生物相容性。
三、制备方法
（1）物理吸附：利用静电相互作用或氢键将WGA吸附在GQDs表面。
（2）化学偶联：先将GQDs表面羧基活化（EDC/NHS化学），再与WGA的氨基结合，形成酰胺键。
（3）交联固定：通过戊二醛或其他交联剂在GQDs与WGA之间形成共价交联。
（4）自组装方法：通过pH调节和分子间作用力使WGA与GQDs自发结合。
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