淀粉样纤维化是一种独特的蛋白和多肽的聚集行为。由蛋白和多肽形成的淀粉样纤维在人体组织和器官中的异常沉积,已被证实与影响人类健康的诸多重大疾病息息相关。这些疾病包括阿尔茨海默氏病、帕金森病、Ⅱ型糖尿病以及疯牛病等。鉴于淀粉样纤维化这一过程与疾病的密切相关性,近几十年来有关淀粉样纤维化聚集的相关研究在国内外方兴未艾。此外,近年来人们发现淀粉样纤维具有良好的材料学性能,这使得越来越多的科学家开始关注淀粉样纤维在材料研究领域的相关用途。基于蛋白和多肽的淀粉样纤维结构的新型纳米材料在一些生物医学领域已经展现出良好的应用前景。本研究致力于探索基于溶菌酶这一天然来源的蛋白体系的淀粉样纤维在纳米材料制备方面的应用。将利用溶菌酶的水解片段作为一种低成本天然来源的多肽原料,来制备新型的可注射水凝胶和新型抗菌剂,并希望本工作能够为以淀粉样纤维为特色结构的新型生物材料的开发提供一些启示。在基于淀粉样纤维的可注射水凝胶制备的研究中,利用溶菌酶的水解生成了淀粉样多肽片段,利用该多肽片段和镁离子的恰当配比制备了一种新型可注射淀粉样水凝胶。通过流变学分析,证明了该可注射淀粉样水凝胶的优良流变学性质。本工作中又研究了影响水凝胶性质的因素,发现溶菌酶的水解程度是重要的影响因素,并进一步提出使用ANS荧光法作为一种手段,精确且方便地控制溶菌酶的水解程度,以便在合适的水解程度内使水凝胶具有良好的成胶性能。最后,以阿霉素为模型化合物,探讨了这种淀粉样水凝胶作为可注射药物载体的潜力。在抗菌剂的制备研究中,利用不同温度制备了三种不同微观形态的基于溶菌酶水解多肽片段的淀粉样纤维,并以大肠杆菌为模型细菌体系研究了这几种淀粉样纤维的抗菌性能,发现65?C下制备的淀粉样纤维抗菌效果最佳。本研究还通过红外光谱结合化学计量学的方法研究了淀粉样纤维和细菌作用的机制。红外光谱分析表明三种淀粉样纤维对细菌细胞膜的破坏是它们杀伤细菌的主要方式。透射电子显微镜表征结果也支持该结论。采用化学计量学分析中的主成分分析方法,发现三种不同淀粉样纤维的抗菌机制不同。基于原子力显微技术和质谱技术研究结果,提出三种不同淀粉样纤维的微观形貌以及它们各自不同的多肽组成是造成它们抗菌性能差异的主要原因。这种基于天然溶菌酶水解多肽片段的淀粉样纤维制备抗菌剂的思路为新型抗菌剂的设计制备提供了有益借鉴。本研究中涉及到了多种分析测试方法,它们包括傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术、原子力显微镜(AFM)技术、硫黄素T(ThT)荧光光谱法、刚果红(Congo Red)分析法、质谱、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、流变学分析、细胞毒性评估、抗菌实验、化学计量学等。在研究展望部分,对如何更有效地利用天然来源的蛋白质进行淀粉样纤维材料的制备进行了探讨。希望本研究的探索性研究工作能够对基于淀粉样纤维结构的新型纳米材料的设计和制备提供有益借鉴。