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近年来，利用光引发pH改变体系，从空间和时间上来控制各种酸催化和pH响应过程已被广泛地研究。然而这些体系通常需要紫外光或可见光来诱导其光反应，最近科学家们对这些体系在生物化学方面应用的研究主要集中在蛋白质折叠方面。在本论文中，首次成功地研发了一种简便且安全的方法来远程控制丝素蛋白的溶胶-凝胶转变。将再生丝素蛋白溶液(SF),2-硝基苯甲醛(2-NBA)、上转换纳米粒子(UCNPs)和乙醇结合起来，实现用多种光源来控制丝素蛋白溶胶-凝胶快速转变。2-NBA小分子在紫外光的照射下可以发生分子结构内部重组，进而释放质子使溶液的pH值得到永久性地改变;上转换纳米粒子（UCNPs）可作为纳米传感器来吸收具有生物相容性的近红外光(NIR)，再释放出所需的紫外光(UV)。低pH和乙醇都能促使再生丝素蛋白溶液进行自组装来形成有序的beta-sheet晶体结构。这种有序的结构可作为丝素蛋白链与链之间的结点，使丝素蛋白发生物理交联形成稳定的水凝胶。研究结果一方面可以为使用近红外光来启动一些生物化学反应过程提供方法，另一方面可为丝素蛋白水凝胶在生物医学领域中的发展提供更广阔的前景。本论文的主要研究内容和实验结果如下: 1.制备再生丝素蛋白溶液和上转换纳米粒子。上转换纳米粒子具有良好的水溶性和生物相容性，可以有效地吸收近红外光并发射出紫外光。 2.将2-NBA加入丝素蛋白溶液中，通过紫外光来改变SF/2-NBA混合液的pH值，该体系既可促进丝素蛋白成胶又可延迟其成胶。2-NBA的加入不影响丝素蛋白水凝胶的beta-sheet含量和结晶度。更重要的是该体系在促进成胶的同时还能增强水凝胶的机械强度。 3.在SF/2-NBA体系中引入上转换纳米粒子(UCNPs)，用近红外光来控制丝素蛋白的凝胶化过程。该体系不仅具备SF/2-NBA体系的优点，还具有更好的生物安全性和组织穿透性。 4.优化实验条件:在SF/2-NBA/UCNPs体系中加入10 vol％乙醇并将SF的浓度由4 wt％调至2wt％。在该优化条件下实现光控丝素蛋白溶液快速成胶。