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水滑石(Layered Double Hydroxides, LDHs)是一种生物相容性较好的层状无机多功能材料,其粉体材料常作为药物分子、生物分子DNA和siRNA的载体在生物体内实现缓释或靶向释放。此外,水滑石作为复合氢氧化物而层板富含-OH,与经过表面改性的有机物载体比较,其不需修饰可用来固定蛋白质或吸附细胞,并可能使蛋白或细胞保持活性。纳微结构的水滑石图案化阵列可实现细胞的选择性固定,为细胞的选择性粘附、细胞的转移以及细胞分裂等提供生物相容性良好且廉价易得的载体材料,在理论上可作为一种简易的蛋白质微阵列技术基片材料。本论文在经表面改性的铜、金、玻璃基底上实现了不同尺度的水滑石图案化纳微阵列的可控制备,并探索了其在pH生物传感器和Hep G2细胞的选择性生长方面的应用。具体研究内容如下：1、采用水热法在Cu和Au网基底上制备水滑石薄膜(LDHs/Cu),对其形貌、生长机理、疏水性能进行研究,并将其应用于荧光蛋白BSA-FITC的选择性固定,实现了荧光蛋白对环境pH变化的检测。研究结果表明：LDHs/Cu不需经表面修饰可用于吸附荧光蛋白分子BSA-FITC,得到BSA-FITC/MgAl-LDH/Cu。BSA-FITC/MgAl-LDH/Cu在外环境pH值为9-10.5间荧光强度与pH值呈线性关系,可能用作二维生物传感器来检测细胞微环境中pH的变化。本论文还将此制备方法与光刻技术结合,在Au基底上制备小尺寸的纳微水滑石阵列、反阵列薄膜(LDHs/Au),克服了以上载体Cu融出进入LDHs层板的缺点。进一步LDHs/Au将其应用于荧光蛋白BSA-FITC的固定,研究结果表明：BSA-FITC/MgAl-LDH/Au纳微阵列薄膜对环境的pH变化敏感,在pH9.5-10之间可捕捉到微小范围内的pH变化。2、玻璃基底采用阻抗细胞生长的磺酸甜菜碱(DMABS)修饰,结合光刻技术与水热法,制备出玻璃/DMABS/LDHs图案化阵列。研究了Hep G2细胞的粘附生长情况。研究表明：生物相容性良好的LDHs阵列可粘附Hep G2细胞,且对细胞的活性没有阻抗影响。通过玻璃基底上DMABS分子与LDHs薄膜的阵列分布,实现了Hep G2细胞的选择性生长。