聚多巴胺薄膜與蛋白質(zhì)相互作用的原位SPR研究.pdf

1、蛋白質(zhì)在固體表面上的吸脫附是很多基本生命過程如細(xì)胞粘附、信號傳導(dǎo)、組織發(fā)育等的重要基本步驟，研究蛋白質(zhì)和表面的相互作用不僅具有重要的基礎(chǔ)意義，同時在醫(yī)用診斷材料、生物芯片、細(xì)胞培養(yǎng)、藥物輸送等方面也有著廣泛的應(yīng)用價值。蛋白質(zhì)在固體表面的吸附是受各種因素如蛋白質(zhì)和材料自身的物理化學(xué)性質(zhì)以及周圍環(huán)境等綜合影響的復(fù)雜過程，調(diào)控固體表面化學(xué)組成從而控制蛋白質(zhì)的吸脫附是當(dāng)今研究的熱點。受貽貝粘附蛋白啟發(fā)而人工合成的聚多巴胺（PDA）是一種具有良好

2、的生物相容性、親水性、粘附性和化學(xué)活性的聚合物材料，近年來作為多功能涂層已經(jīng)廣泛用于生物傳感、藥物輸送、生物醫(yī)學(xué)成像和組織工程等領(lǐng)域。由于含有鄰苯二酚和醌類等官能團(tuán)，PDA能夠通過邁克爾加成或者席夫堿反應(yīng)共價偶聯(lián)蛋白質(zhì)，可以作為通用的蛋白質(zhì)固定的表面修飾層。蛋白質(zhì)與PDA表面的相互作用涉及很多相關(guān)的生物應(yīng)用，但其基本規(guī)律目前尚不清楚，對于蛋白質(zhì)在PDA表面的結(jié)合密度、反應(yīng)的動力學(xué)特征和固定的穩(wěn)定性等問題仍然缺乏了解。同時，PDA的形成機(jī)

3、理至今未有確切的定論，其表面的精確化學(xué)組成仍不清楚，而不同的制備條件也可能會影響PDA膜的厚度、表面粗糙度和化學(xué)成分；此外，外界環(huán)境的改變也可能會影響PDA膜中活性成分的含量，造成其表面化學(xué)成分發(fā)生變化，從而影響蛋白質(zhì)在PDA膜表面上的固定。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于SPR技術(shù)探究了PDA膜上蛋白質(zhì)的吸附行為、蛋白質(zhì)-PDA相互作用的動力學(xué)以及外界因素（生長的介質(zhì)和pH）對蛋白質(zhì)吸附的影響。此外，還利用熒光蛋白微陣列技術(shù)對蛋

4、白質(zhì)與PDA相互作用做了定量研究，并與SPR的數(shù)據(jù)作對比，發(fā)現(xiàn)了PDA膜的熒光猝滅現(xiàn)象，隨著PDA膜生長條件（生長的介質(zhì)、pH和時間）的改變，熒光猝滅現(xiàn)象呈現(xiàn)規(guī)律性的變化。部分工作幫助解決了關(guān)于PDA-蛋白質(zhì)相互作用長期存在的一些基本問題，將為相關(guān)應(yīng)用提供有益參考。⑵基于電化學(xué)與表面等離子共振聯(lián)用技術(shù)（EC-SPR），用電化學(xué)的方法調(diào)制PDA薄膜，增強了它的蛋白質(zhì)固定能力。主要過程是通過電化學(xué)的方法使PDA中的活性成分對鄰苯二酚/醌的平