纳米材料与蛋白质之间的相互作用将影响到生物体对纳米材料的各种生物反应,这些反应包括生物毒性、生物相容性、细胞识别、细胞摄取等多个方面。当纳米材料暴露在生理环境中,与蛋白质的相互作用会在纳米材料的表面形成一层"Protein Corona",显著改变生物体对纳米材料的识别,使得纳米材料的生物性质不同于纳米材料本身。因此,纳米材料与蛋白质的相互作用是一种很重要的生物学性质,无论对于生物相容性研究或者是生物安全性研究,都需要认识纳米材料与蛋白质的相互作用性质。在纳米生物技术领域,纳米材料在药物载体、基因载体、蛋白质分离纯化以及生物传感器等许多领域都有广泛的应用。在这些领域,纳米材料与蛋白质的相互作用将显著影响纳米材料的应用前景和应用性能,对于纳米材料在生物技术领域的应用研究同样具有重要意义。铁氧化物在药物载体、肿瘤热疗、磁共振成像以及蛋白质分离等多个生物技术领域具有广泛的应用前景。为了进一步扩展这类材料在生命科学领域的应用,有必要研究铁氧化物纳米材料与蛋白质分子的相互作用性质及其机理。基于以上思想,本论文研究了铁氧体和α-Fe2O3两种铁氧化物纳米材料与蛋白质之间的相互作用性质。主要内容如下：1.通过统一的水热法制备了NiFe2O4, CoFe2O4, ZnFe2O4和Ni0.5Co0.5Fe2O4四种铁氧体纳米晶。先按化学计量比的要求配制混合溶液,然后用氨水使金属离子共沉淀成氢氧化物混合溶胶。在190℃的水热条件下反应10小时,得到目标产物。水热制备的纳米晶均为粒径10纳米左右的球形颗粒。XRD分析表明晶型均为尖晶石结构。EDX元素分析证实纳米晶的元素组成与目标产物的元素组成一致。纳米晶的比表面积逼近理论比表面积,说明纳米晶的分散性非常好。2.研究了铁氧体纳米晶与牛血清蛋白(BSA)和牛血红蛋白之间的相互作用。Zeta电势分析发现,BSA与四种纳米晶之间的吸附都不符合静电吸附的规律。而血红蛋白与NiFe2O4, CoFe2O4和ZnFe2O4三种纳米晶之间的吸附符合静电吸附的规律,但与Ni0.5Co0.5Fe2O4纳米晶之间的吸附不能完全用静电相互作用来解释。通过动态光散射(DLS)研究还发现,蛋白质吸附能够导致纳米晶团聚。FTIR分析表明,蛋白质的构象由于纳米晶和蛋白质之间的相互作用而发生改变。3.采用水热法制备了不同形貌的α-Fe2O3纳米结构。通过乙酸钠的调节作用,成功制备了分级结构的α-Fe2O3微米球和α-Fe2O3的纳米颗粒。通过水热的方法还制备了Ti4+掺杂的α-Fe2O3纳米颗粒。对所有的样品进行了N2吸附-脱附分析,结果显示,α-Fe2O3纳米颗粒的比表面积大于分级结构的微米球,而Ti4+掺杂对纳米颗粒的比表面积的影响很小。4.形貌会影响α-Fe2O3纳米结构对蛋白质的吸附行为。所有分级微米球结构的α-Fe2O3对BSA和牛血红蛋白都没有吸附能力。只有α-Fe2O3的纳米颗粒才能吸附蛋白质。Zeta电势分析显示这种吸附不符合静电吸附的特点。Ti4+掺杂也是影响α-Fe2O3纳米颗粒蛋白质吸附行为的重要因素。掺杂的α-Fe2O3纳米颗粒只有在超声波的作用下才能吸附蛋白质,而在不超声的情况下,完全没有蛋白质吸附能力。作为对比,纯α-Fe2O3纳米颗粒能够直接吸附蛋白质,无需超声波的辅助。此外,掺杂的α-Fe2O3纳米颗粒的蛋白质吸附容量也显著高于不掺杂的纳米颗粒。