SiO2納米粒子表面強化蛋白質印跡的研究.pdf

1、分子印跡是通過模擬自然界中的分子識別過程(如抗原與抗體的特異性結合)制備對目標分子有特異性識別作用的聚合物的技術。以蛋白質分子為模板的分子印跡聚合物(molecularly imprinted polymer，MIP)在生物傳感器、生物分離、藥物釋放和疾病診斷等領域有望取代昂貴的抗體來達到選擇性識別目標蛋白質的目的。但蛋白質分子的高分子量和結構的復雜性等特點使其在聚合物網(wǎng)狀結構中傳質阻力較大，而且印跡聚合物制備過程中精確的識別位點不容易

2、形成，導致目前蛋白質MIP普遍存在吸附容量低、吸附動力學慢和吸附選擇性不理想等問題。針對這些問題，研究人員提出了不同的解決辦法，其中納米粒子的表面印跡是一種比較有效的方法，受到了很多的關注。
　　 本課題組提出了一種納米粒子表面蛋白質印跡的新方法一稀溶液中納米粒子表面的接枝共聚法。先在載體納米粒子表面修飾可聚合的雙鍵，再將其分散到含有模板蛋白質、功能單體和交聯(lián)劑的預聚合水溶液中進行自組裝，最后加入引發(fā)劑引發(fā)聚合反應。采用很稀的單

3、體濃度能夠避免聚合反應后體系的凝膠化，同時在納米粒子的表面形成蛋白質印跡聚合物薄層。此法制備簡單、模板易洗脫且吸附動力學快，但由于表面印跡層太薄使得印跡性能(特異吸附容量和印跡因子)不是很理想。本文通過兩種途徑對該方法進行了改進，希望達到提高印跡作用的目的。
　　 第一，調控納米粒子表面印跡殼層的厚度。通過改變交聯(lián)劑的用量可以調控印跡殼層的厚度，以優(yōu)化印跡作用。以表面修飾馬來酸酐的納米硅球為載體，以丙烯酰胺和兩種靜電單體為功能單

4、體，采用同樣稀的總單體濃度，改變交聯(lián)劑的用量在納米硅球表面制備了不同厚度的溶菌酶印跡聚合物(Lys-MIP)。熱重(TG)數(shù)據(jù)和電鏡(TEM)結果表明隨著交聯(lián)度的增加，表面印跡層的厚度也逐漸增加。不同交聯(lián)度的Lys-MIP和NIP的吸附數(shù)據(jù)表明50％的交聯(lián)度產(chǎn)生了最佳的印跡效果，與之前稀溶液的方法相比較，印跡效果有明顯的提高。
　　 第二，引入配位功能單體。增強蛋白質分子與功能單體之間的相互作用力可以使形成的印跡位點更加精確，能

5、夠進一步提高印跡效果。在水溶液中靜電單體與模板蛋白質之間的作用力會受到水分子的抑制，而配位作用的強度、特異性和方向性有利于形成更加精確的識別位點。在第一部分研究的基礎上，我們以表面修飾雙鍵的納米硅球為載體，用配位作用代替靜電作用制備了納米硅球表面Lys印跡的聚合物。元素分析結果表明隨著交聯(lián)度的增加，納米硅球表面接枝聚合物的量也逐漸增加。不同交聯(lián)度的Lys-MIP和NIP的吸附數(shù)據(jù)表明，40％的交聯(lián)度可達最佳的印跡效果。與第一部分模板蛋白