糖基化纳米粒子是一种重要的具有生物活性的粒子,它能够通过多价交互的方式增强对蛋白质的特异性识别能力,因此在糖科学和生物医学等领域具有重要的应用价值。金纳米粒子由于具有尺寸小、比表面积大等优点,使其具有独特的光学、热学、催化等特性。糖类是一种有机碳水化合物,不仅是人体生命活动的主要能量来源,并且在细胞的生命活动中具有重要的功能,包括细胞增殖、细胞识别、病原体感染与信号传递等。研究细胞表面的糖与蛋白质的特异性识别作用(CPIs)有助于了解肿瘤的产生与转移过程。为了研究糖与蛋白质的相互作用,本文制备了三种糖基化金纳米粒子纳米复合材料,利用金纳米粒子的表面等离子体共振(SPR)特性,定性分析糖基化纳米粒子与伴刀豆球蛋白A(ConA)特异性绑定结合力的强弱。利用浊度法计算糖基化金纳米粒子与ConA的表面解离常数,比较不同种类的糖与蛋白质的绑定结合力大小,最后利用金纳米棒的光热效应,通过生物实验研究糖基化金纳米粒子靶向细胞的能力。本论文的具体研究内容包括:(1)首先利用晶种生长法制备了粒径均一、分散性良好的两种形状(棒形、球形)的金纳米粒子,通过改变加入晶种的量,调控金纳米粒子的尺寸,研究了加入反应参数的量如AgNO3、AA和CTAB的量对金纳米棒SPR吸收峰位的影响。随后又引入FeCl3刻蚀法在室温下动态调控金纳米棒的形貌,这种金属离子刻蚀反应优先发生在金纳米棒的尖端,通过研究反应机理得到氧化产物,并研究了刻蚀剂浓度、刻蚀时间、CTAB浓度以及反应温度对反应速率的影响。相比于晶种生长法,刻蚀法更加快速方便的获得不同形貌的金纳米粒子。(2)以金纳米粒子为核,通过共价耦合以及金纳米粒子催化协同作用,制备了三种糖包覆的金纳米粒子(Glc-、Lac-、Gal-)。通过对其进行Zeta电位和FTIR表征,得到糖分子成功作用在金纳米粒子表面,研究实验反应温度与加入糖的浓度对粒子SPR吸收峰位的影响。此外,还研究了糖基化金纳米粒子在不同盐溶液和pH值溶液中的稳定性,结果发现粒子在复杂的环境下不发生聚集,保持良好的稳定性,糖基化提高了金纳米粒子的稳定性。通过MTT法对其进行体外细胞毒性测试,实验结果表明糖基化金纳米粒子对细胞没有毒性,对生物体安全,糖基化提高了金纳米粒子的生物相容性。(3)选用ConA作为模型蛋白,评价前面准备的三种糖基化金纳米粒子的生物活性。通过对其进行UV-vis、TEM、DLS等表征,定性比较三种糖与蛋白质绑定结合力的强弱关系。比较发现,Glc-AuNPs与ConA相互作用力最强。以葡萄糖糖基化的金纳米粒子为例,讨论了这种绑定结合力的强弱与糖包覆密度、加入蛋白质浓度的关系。此外还研究了糖基化金纳米粒子对蛋白的特异识别能力,定量计算了糖基化金纳米粒子与ConA的表面解离常数(Kd),计算结果与定性分析结果一致。最后利用金纳米粒子的光热效应,采用MTT法检测其体外细胞毒性,证明了糖基化金纳米粒子对细胞具有靶向识别功能,未来在疾病治疗方面具有广阔的应用前景。