本发明专利技术涉及纳米科学与纳米技术先进材料、纳米药物量子点和单分子膜与量子信息处理器研究领域。具体涉及纳米药物自导向自组装量子化电导结及其制备方法。本发明专利技术以ＢＥＣ－ＢＣＳ量子物理、量子化学、量子生物学、协同相互作用量子场和非弹性电子隧穿相互作用，用七种协同模式实现自导向自组装具有光电活性、价电子跃迁或质子转移π轨道或单光子传递捐赠体和受体的生物化学药物分子聚合物构成纳米结构量子点和单分子膜及其量子化电导结。使其具备纳米结构矩阵构型、分子导线和逻辑开关功能，其核心组份为抗氧化酶类氧自由基拮抗剂，β－受体激动剂，Ｐ２受体激动剂，苯烷胺类钙拮抗剂单体及其二元，三元，四元复合物。本发明专利技术有益于等级有序纳米结构自导向自组装功能偶合先进材料、分子电子学或量子器件、量子生物学标准测量技术、光电信息功能材料和靶标识功能量子点新型诊断工具与生物化学传感，和靶向疾病机制的药物传输体系与纳米结构创新药物的研究。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米科学与纳米技术先进材料、纳米药物量子点和单分子膜与量子信息处理器研究领域。具体涉及。
技术介绍
现代BEC-BCS量子物理、量子化学、量子生物学和协同相互作用量子场理论研究表明，在一定温度下，物质第五态—玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)中大量玻色子会凝聚到最低能量的同一量子态；电子会分别发生两连结对(库珀对)和动量凝聚(BCS)；BEC-BCS相互作用使不同量子态费米子两两结对，表现玻色子一样的行为，实现费米凝聚，这种费米凝聚表现量子化电导开关现象。实现量子化电导开关功能的关键在于量子化单电子隧穿结有序纳米结构的构成，它是目前国内外研究的前沿热点，自导向自组装是一种无需外场作用、室温大气环境中实现有序纳米结构量子化电导结和单电子隧穿的技术方法，国外曾有研究报道室温、大气环境中自导向自组装无机-有机-生物聚合物等级有序圆柱体纳米结构的技术方法，但未涉及单电子隧穿和有序纳米结构量子化电导结的构成。国外另有研究构成室温、大气环境中工作频率为1MHz的量子化电导原子开关，但它不能满足0-3000Hz生物电子工作频率，用于生物电化学传感器的制作。国内有研究室温、大气环境中自组织生长无机分子纳米结构量子点和单分子膜，但缺乏靶标识别和量子化电导功能。生物化学药物自导向自组装纳米药物构成矩阵构型量子化电导结、分子导线、纳米结构量子点、单分子膜，使其具备逻辑开关功能的技术方案是一项基于费米凝聚原理、能够克服现有技术方法瓶颈、室温大气环境中可实施的先进、新颖、实用方法。迄今尚没有生物化学药物自导向自组装纳米药物构成量子化电导结、有序结构分子导线、纳米结构量子点、矩阵构型单分子膜并兼有逻辑开关功能的国内外文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种纳米药物自导向自组装量子化电导结，本专利技术的进一步目的是提供生物化学药物自导向自组装纳米药物构成量子化电导结、纳米结构量子点和单分子膜、分子导线并兼有逻辑开关功能的制备方法。本专利技术的核心在于纳米药物自导向自组装构成量子化电导结，用于发展分子电子学或量子器件、光电信息功能偶合先进材料、等级有序纳米结构、药物传输体系、靶标识别功能量子点诊断工具和生物化学传感器。本专利技术的技术方案包括以生物化学药物为构件，自导向自组装具有荧光活性、富含自由电子、芳杂环结构、生物活性物质和Redox蛋白酶聚合物构成纳米结构量子点与单分子膜，使其具备半导体量子化电导结、分子导线和逻辑开关功能，从而建立纳米结构量子点量子化电导结的技术方法、纳米结构量子点和单分子膜构成量子化电导结的制备工艺及其性能测量标准技术。本专利技术以费米凝聚、量子场效应等协同相互作用，通过光电活性生物化学药物自导向自组装抗氧化酶类氧自由基拮抗剂，β-受体激动剂，P2受体激动剂，苯烷胺类钙拮抗剂单体及其二元，三元，四元超分子体系构成矩阵构型纳米结构量子点与单分子膜，使其成为兼有量子化电导结和纳米药物功能偶合的先进材料。本专利技术所述的自导向自组装技术方法，主要通过如下七种协同模式来实现自导向自组装具有光电活性、价电子跃迁或质子转移π轨道(CH2＝CH-CH＝CH2和-N＝N-和/或未成键电子轨道n如-OH、-NH2、-Cl)或单光子传递捐赠体和受体(含氮芳香环结构和氨基)的生物化学药物分子聚合物构成纳米结构量子点和单分子膜(1)通过芳杂环结构的π电子扁平吸附至P型或N型硅基上；(2)通过氮原子的未成对电子和π电子倾斜吸附至P型或N型硅基上；(3)氮原子的垂直吸附至P型或N型硅基上；(4)通过氮和碳原子的边界吸附至P型或N型硅基上；(5)通过液相吸附作用建立OH键与P型或N型硅基隧穿结；(6)通过Redox聚合物薄膜Layer-by-layer自组装实现硅基纳米药物量子点异质结构；(7)通过氢氟酸处理Si-SiO2金属表面生成富含氢键的活性层；最终形成无机硅基-有机药物-生物蛋白异质结构聚合物构成纳米结构量子点和单分子层及其量子化电导结。所述的自导向自组装无机硅基-有机药物-生物蛋白异质结构聚合物构成纳米结构量子点和单分子层的组份包含1]P-型和N-型硅(100)-氧化硅核-壳层，2]富含氢键的活性层，3]有机药物生物化学蛋白聚合物层。所述的有机药物生物化学蛋白聚合物层组分采用SFDA医药规格的异丙肾上腺素盐酸盐(Isoprenalini.HCL)，1毫克/2毫升，SFDA医药规格的三磷酸腺苷干冻粉针剂(adenonine triphoaphate)，20毫克/2毫升，SFDA医药规格的异博啶盐酸盐(Verapamil)，5毫克/2毫升，SFDA药物原料型超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase)及其优化配比。自导向自组装标准技术方法是在10级超净环境中，将富含氢键的P-型和N-型金属硅-氧化硅片，按L16(2)15和L9(3)4优选方案，在室温和大气条件下，将0.5平方厘米的硅片有序置入无菌96孔细胞培养板，内含预先配制的上述有机药物生物化学蛋白聚合物溶液，浸12小时后取出，去离子水清洗三次，氮气吹干表面后，用导电针尖和原子级側分辨的扫描探针显微镜(SPM)及其微区扫描探测技术进行量子化电导结表面形貌扫描和电压-电流曲线探测。所用的液相自导向自组装硅基、光电活性、有机药物生物化学蛋白聚合物构成纳米结构量子点和单分子膜的优化配比分别为1]按L16(2)15优选方案，在P-型硅-二氧化硅片和在N-型硅-二氧化硅片上，分别有如下16组自导向自组装技术方案加入300微升SFDA医药规格的0.9％生理盐溶液作对照，10ML/支。用组作为溶剂，制备10-23M SFDA医药规格的异博啶盐酸盐溶液，从中取出1分子异博啶盐酸盐加入无菌96孔细胞培养板预定的微孔中，最终体积300微升。用组作为溶剂，制备10-23M SFDA医药规格的异丙肾上腺素盐酸盐溶液，从中取6分子异丙肾上腺素盐酸盐加入无菌96孔细胞培养板预定的微孔中，最终体积300微升。用组作为溶剂，制备10-23M SFDA药物原料型超氧化物歧化酶，从中取出1分子超氧化物歧化酶加入无菌96孔细胞培养板预定的微孔中，最终体积300微升。用组作为溶剂，制备10-23M SFDA医药规格的三磷酸腺苷溶液，从中取出4分子加入无菌96孔细胞培养板预定的微孔中，最终体积300微升。分别从10-23M SFDA医药规格的三磷酸腺苷溶液和10-23M SFDA医药规格的异丙肾上腺素盐酸盐溶液中，各取4分子三磷酸腺苷和6分子异丙肾上腺素盐酸盐，加入无菌96孔细胞培养板预定的微孔中，最终体积300微升。分别从10-23M SFDA医药规格的异博啶盐酸盐溶液和10-23M SFDA药物原料型超氧化物歧化酶溶液中，各取出1分子异博啶盐酸盐和1分子超氧化物歧化酶，加入无菌96孔细胞培养板预定的微孔中，最终体积300微升。分别从10-23M SFDA医药规格的异博啶盐酸盐溶液和10-23M SFDA医药规格的三磷酸腺苷溶液中，各取出1分子异博啶盐酸盐和4分子三磷酸腺苷，加入无菌96孔细胞培养板预定的微孔中，最终体积300微升。分别从10-23M SFDA医药规格的异丙肾上腺素盐酸盐溶液和10-23M SFDA药物原料型超氧化物歧化酶溶液中，各取出6分子异丙肾上腺素盐酸和1分子超氧化物歧化酶，本文档来自技高网...
【技术保护点】
纳米药物自导向自组装量子化电导结，其特征在于以生物化学药物为构件，自导向自组装有荧光活性、含自由电子、芳杂环结构、生物活性物质和Ｒｅｄｏｘ蛋白酶聚合物构成纳米结构量子点和单分子膜，及其量子化电导结，通过下述协同模式实现自导向自组装的生物化学药物分子聚合构成纳米结构量子点和单分子膜：（１）通过芳杂环结构的π电子扁平吸附至Ｐ型或Ｎ型硅基上；（２）通过氮原子的未成对电子和π电子倾斜吸附至Ｐ型或Ｎ型硅基上；（３）氮原子的垂直吸附至Ｐ型或Ｎ型硅基上；（４）通过氮和碳原子的边界吸附至Ｐ型或Ｎ型硅基上；（５）通过液相吸附作用建立ＯＨ键与Ｐ型或Ｎ型硅基隧穿结；（６）通过Ｒｅｄｏｘ聚合物薄膜Ｌａｙｅｒ－ｂｙ－ｌａｙｅｒ自组装实现硅基纳米药物量子点异质结构；（７）通过氢氟酸处理后富含氢键的Ｓｉ－ＳｉＯ↓［２］的金属表面氢键聚合；最终形成自导向自组装无机硅－有机药物－生物蛋白异质纳米结构量子点和聚合物单分子层，及其量子化电导结。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方琰，
申请(专利权)人：复旦大学附属中山医院，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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