利用納米反相乳液載體實(shí)現(xiàn)“低加量,高效率”蛋白質(zhì)圖案化組裝結(jié)構(gòu)制備的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-07-23 07:25
【摘要】:本課題通過(guò)將傳統(tǒng)水滴模板法實(shí)施方法中的成膜的溶液體系改造為反相乳液體系,以反相乳液液滴為水溶性生物組分的載體,實(shí)現(xiàn)了對(duì)親水組分直接實(shí)施水滴模板法從而獲得其陣列組裝結(jié)構(gòu)。水滴模板法是一種已經(jīng)被研究多年的自組裝方法,能簡(jiǎn)單快捷地實(shí)現(xiàn)圖案化陣列結(jié)構(gòu)的制備;而反相乳液體系的建立使得原本單純使用有機(jī)溶劑的成膜液引入了可攜帶水溶性生物大分子組分(蛋白質(zhì)等)的水相乳液液滴;作為模板的水滴揮發(fā)后形成了陣列孔洞結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)組分便可以借助水相的自組裝過(guò)程最終富集在規(guī)則排布的孔洞內(nèi)部,形成三維的蛋白質(zhì)圖案化陣列結(jié)構(gòu)的生物基薄膜。在反相乳液的制備中,嘗試控制反相乳液液滴為納米尺度,以降低乳液液滴在圖案化方法實(shí)施過(guò)程中對(duì)微米尺寸的模板水滴造成的影響,并以此提升所加入的牛清白蛋白(BSA)在圖案化結(jié)構(gòu)表面的加載效率。采用超聲乳化的方式,通過(guò)調(diào)控超聲功率、超聲時(shí)間、乳化劑濃度等條件進(jìn)行了乳液液滴尺寸的調(diào)控,并采用動(dòng)態(tài)光散射(DLS)對(duì)制備的反相乳液進(jìn)行粒徑表征,探究得到制備納米反相乳液的優(yōu)化條件?疾炝耸褂貌煌腂SA加載濃度和乳液水油比等條件,對(duì)最終所獲得的蛋白質(zhì)修飾圖案化結(jié)構(gòu)形貌的影響,通過(guò)分析所獲得膜片的掃描電子顯微鏡的表面/截面圖像,以及利用熒光標(biāo)記蛋白質(zhì)所獲得的激光共聚焦顯微鏡數(shù)據(jù),驗(yàn)證了所制備的納米反相乳液可以在低蛋白質(zhì)組分加量的情況下,通過(guò)一步法實(shí)現(xiàn)高效圖案化組裝而獲得蛋白質(zhì)陣列。進(jìn)一步探究了在反相乳液中引入不同種類蛋白質(zhì)的反相乳液體系所獲得的圖案化組裝結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),并將BSA和溶菌酶兩種不同的蛋白質(zhì)進(jìn)行混合組裝,研究所獲得的混合蛋白質(zhì)組分在多孔膜中的組裝形貌特征。
【學(xué)位授予單位】:寧波大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:O629.73
【圖文】:
從而制備出化學(xué)性質(zhì)差異化的圖案化結(jié)構(gòu)。在交聯(lián)劑戊二醛的作用下,蛋白質(zhì)橋聯(lián)在無(wú)碳氟化合物區(qū)域的氨基上,從而得到蛋白質(zhì)圖案化結(jié)構(gòu)。圖1.1 制備聚合物刷環(huán)狀陣列的過(guò)程(a); IgG 蛋白質(zhì)陣列的熒光圖片(b)[37]Fig. 1.1 Typical procedure of preparing patterned ring polymer brush (a); Fluorescent photographs of theIgG ring patterns after bonding FITC-anti-IgG (b)[37]
刀豆球蛋白 A 與葡萄糖分子之間的特異性結(jié)合,最終實(shí)現(xiàn)伴刀豆球蛋白 A 陣列結(jié)構(gòu)的制備,制備過(guò)程如圖 1.2 所示。圖1.2 微結(jié)構(gòu)薄膜中引入葡萄糖和纖連蛋白質(zhì)的示意圖[38]Fig. 1.2 Schematic Representation of the Approach Employed to Incorporate Glucose Moieties and,Subsequently, ConA onto the Microstructured Films[38]Shen 等[3]通過(guò)電感耦合等離子體刻蝕(ICP)過(guò)程,在聚合物基底材料上制備出納米線陣列,然后將聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的相應(yīng)形狀的基板和聚合物基底拼接起來(lái),得到微流體芯片。將此芯片置于抗原存在的液體環(huán)境中,可在納米線陣列上實(shí)現(xiàn)抗原的固定。固定有抗原的納米線陣列微流體
芯片置于相應(yīng)的抗體環(huán)境中,又會(huì)使得抗體和固定好的抗原實(shí)現(xiàn)特異性結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)抗體蛋白質(zhì)的固定并獲得其相應(yīng)的陣列結(jié)構(gòu)。圖1.3 納米線陣列的制備和蛋白質(zhì)的固定流程圖[3]Fig. 1.3 The process of fabrication of microfluidic chip and immunoassay[3]Zhang[19]等通過(guò)水滴模板法制備了孔洞內(nèi)壁富集氨基基團(tuán)的規(guī)則多孔結(jié)構(gòu),利用 PEG 覆蓋多孔膜孔間上壁表面后,進(jìn)一步利用化學(xué)橋聯(lián)使得戊二醛在孔洞內(nèi)壁上富集,最終使得蛋白質(zhì)在交聯(lián)劑戊二醛的作用下通過(guò)二次化學(xué)選擇性固定于孔洞處內(nèi)壁,從而實(shí)現(xiàn)蛋白陣列的制備(圖 1.4)。這一過(guò)程基于自組裝過(guò)程,通過(guò)設(shè)計(jì)后序的化學(xué)步驟成功獲得高規(guī)則立體化的蛋白質(zhì)陣列結(jié)構(gòu)。
本文編號(hào):2767049
【學(xué)位授予單位】:寧波大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:O629.73
【圖文】:
從而制備出化學(xué)性質(zhì)差異化的圖案化結(jié)構(gòu)。在交聯(lián)劑戊二醛的作用下,蛋白質(zhì)橋聯(lián)在無(wú)碳氟化合物區(qū)域的氨基上,從而得到蛋白質(zhì)圖案化結(jié)構(gòu)。圖1.1 制備聚合物刷環(huán)狀陣列的過(guò)程(a); IgG 蛋白質(zhì)陣列的熒光圖片(b)[37]Fig. 1.1 Typical procedure of preparing patterned ring polymer brush (a); Fluorescent photographs of theIgG ring patterns after bonding FITC-anti-IgG (b)[37]
刀豆球蛋白 A 與葡萄糖分子之間的特異性結(jié)合,最終實(shí)現(xiàn)伴刀豆球蛋白 A 陣列結(jié)構(gòu)的制備,制備過(guò)程如圖 1.2 所示。圖1.2 微結(jié)構(gòu)薄膜中引入葡萄糖和纖連蛋白質(zhì)的示意圖[38]Fig. 1.2 Schematic Representation of the Approach Employed to Incorporate Glucose Moieties and,Subsequently, ConA onto the Microstructured Films[38]Shen 等[3]通過(guò)電感耦合等離子體刻蝕(ICP)過(guò)程,在聚合物基底材料上制備出納米線陣列,然后將聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成的相應(yīng)形狀的基板和聚合物基底拼接起來(lái),得到微流體芯片。將此芯片置于抗原存在的液體環(huán)境中,可在納米線陣列上實(shí)現(xiàn)抗原的固定。固定有抗原的納米線陣列微流體
芯片置于相應(yīng)的抗體環(huán)境中,又會(huì)使得抗體和固定好的抗原實(shí)現(xiàn)特異性結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)抗體蛋白質(zhì)的固定并獲得其相應(yīng)的陣列結(jié)構(gòu)。圖1.3 納米線陣列的制備和蛋白質(zhì)的固定流程圖[3]Fig. 1.3 The process of fabrication of microfluidic chip and immunoassay[3]Zhang[19]等通過(guò)水滴模板法制備了孔洞內(nèi)壁富集氨基基團(tuán)的規(guī)則多孔結(jié)構(gòu),利用 PEG 覆蓋多孔膜孔間上壁表面后,進(jìn)一步利用化學(xué)橋聯(lián)使得戊二醛在孔洞內(nèi)壁上富集,最終使得蛋白質(zhì)在交聯(lián)劑戊二醛的作用下通過(guò)二次化學(xué)選擇性固定于孔洞處內(nèi)壁,從而實(shí)現(xiàn)蛋白陣列的制備(圖 1.4)。這一過(guò)程基于自組裝過(guò)程,通過(guò)設(shè)計(jì)后序的化學(xué)步驟成功獲得高規(guī)則立體化的蛋白質(zhì)陣列結(jié)構(gòu)。
【參考文獻(xiàn)】
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1 鞠遠(yuǎn)來(lái);張震震;劉玉;孫巍;陳忠仁;;通過(guò)一步法制備蛋白質(zhì)圖案化陣列結(jié)構(gòu)[J];化工新型材料;2015年05期
2 孫巍;周雨辰;陳忠仁;;基于水滴模板法的微納復(fù)合超疏水結(jié)構(gòu)制備的研究[J];高分子學(xué)報(bào);2012年12期
3 孫巍;陳忠仁;;水滴模板法制備聚合物蜂窩狀多孔膜的研究進(jìn)展[J];高分子通報(bào);2012年08期
本文編號(hào):2767049
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