CMC-MMA-AA纳米乳液的制备及其抗蛋白质吸附性能的研究

本文以羧甲基纤维素(CMC)为乳化剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)为单体,H_(2)O_(2)+Fe^(2+)为引发剂,采用乳液聚合技术制备了CMC-MMA-AA纳米乳液。通过SEM、DLS、TG、IR对乳胶粒的理化性质进行表征,并采用BLI、SDS-PAGE等方法验证纳米粒子的抗蛋白质吸附性能。结果表明:使用羧甲基纤维素包被后的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸纳米粒子粒径大小均一,粒径分布较窄,且具备良好的抗蛋白质吸附性能。

Ti_(3)C_(2)Tx MXene抗蛋白质吸附的分子模拟

为阐明Ti_(3)C_(2)Tx MXene抗蛋白质的吸附机理,以分子动力学模拟为手段,设计了常见的几种蛋白质(β2微球蛋白、人血清蛋白(HSA)、牛血清蛋白(BSA)和溶菌酶)在水相里的动力学行为,作为蛋白质吸附模型参考系,系统地探究了Ti_(3)C_(2)O_(2)、Ti_(3)C_(2)(COOH)(OH)_(3)、Ti_(3)C_(2)(NH_(2))_(2)、Ti_(3)C_(2)(COOH)_(2)和Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)MXene等5种表面官能团性质不同的Ti_(3)C_(2)Tx MXene对蛋白质构象的影响。结果表明:将参考系和上述5种Ti_(3)C_(2)Tx MXene表面的均方根位移和均方根波动进行比较,发现偏差幅度均在0.5 nm以内,说明这些蛋白质在Ti_(3)C_(2)Tx MXene的表面保留着天然构象,其中,Ti_(3)C_(2)(OH)_(2)MXene和Ti_(3)C_(2)(COOH)2 MXene因其亲水性最好,对蛋白质形变的影响最小;模拟过程中牛血清蛋白和Ti_(3)C_(2)O_(2)的质心距离始终保持恒定(3.5 nm),Ti_(3)C_(2)O_(2)/PVDF膜的BSA吸附量从纯PVDF膜的65μg/cm^(2)降低到28μg/cm^(2),说明Ti_(3)C_(2)Tx MXene具有显著的抗蛋白吸附特性;此外,模拟结果还从原子水平展示了抗蛋白质实验过程中Ti_(3)C_(2)Tx MXene通过水化层的空间位阻效应减少了对蛋白质的吸附。

活体微电极抗蛋白质吸附的研究进展

活体电化学分析方法是利用微电极植入特定脑区原位监测脑内神经化学物质动态变化的方法之一,具有高时空分辨率、高灵敏度、对脑组织损伤小等优点。然而,微电极的植入会引发机体产生一系列的排异反应,这将对微电极的电分析性能产生不利影响。一方面,蛋白质的非特异性吸附会导致微电极的灵敏度和选择性下降;另一方面,蛋白质介导的细胞粘附,其代谢过程会导致电极周围的微化学环境改变,从而影响微电极对神经化学物质检测的准确性。最终,电极表面上形成的纤维囊会阻碍电子(电荷)的转移,导致微电极无法正常工作。本文首先简要介绍了蛋白质非特异性吸附对电极电化学性能的影响,以及近年来发展的电极抗蛋白质吸附的方法和策略,对活体原位电化学分析中抗蛋白质吸附的研究进展做评综述,并对活体微电极抗蛋白质吸附存在的问题及未来的发展进行了总结和展望。

两性离子聚合物的抗蛋白质吸附机理及其应用

两性离子聚合物是一类同时带有阴、阳离子基团的聚合物。依据分子结构,它主要包括磷酰胆碱型、磺基甜菜碱型、羧基甜菜碱型以及混合型两性离子聚合物等。两性离子聚合物溶液性质可以通过调节溶液的pH值来实现近似阳离子或阴离子聚电解质。两性离子聚合物又具有特殊的"反聚电解质效应"。另外,两性离子聚合物还具有极强的亲水性、优良的热和化学稳定性、优异的生物相容性以及良好的抗污染性能等特性。本文着重介绍了两性离子聚合在抗蛋白质吸附机理的研究进展,同时针对近年来两性离子聚合物在抗污染材料、药物及基因的运输载体、物质检测与分离材料等领域的应用进行了简要的概述。并且,就两性离子聚合物在这几个应用领域的发展前景进行了展望。

聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉)在毛细管电泳分离蛋白质中的应用

毛细管电泳作为一种常见的液相分离技术,因其分析速度快、分离效率高、样品消耗量少等特点,在蛋白质分离分析领域有广泛应用。然而,常用的熔融硅毛细管容易吸附蛋白质,导致电渗流不稳定,分离结果重现性变差;此外,商用毛细管电泳中常用的紫外检测器由于光程短,使得毛细管电泳的检测灵敏度往往不能达到低丰度蛋白质的直接分析要求。因此寻找能够阻止蛋白质吸附、同时能够提高检测灵敏度的涂层是毛细管电泳分离分析蛋白质的重要课题之一。聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉)(PMOXA)作为一种类肽类亲水性聚合物,具有与抗蛋白质吸附聚合物聚乙二醇类似的亲水性、抗蛋白质吸附性和生物相容性,而且其类肽结构使之具有较聚乙二醇更好的稳定性,因此近年来在生物质传递、药物载体和阻抗蛋白质吸附等领域得到越来越多的应用。该文主要从两个方面对聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉)在毛细管电泳中的应用进行了阐述。一是利用多巴胺作为黏合层将其涂覆在毛细管内壁作为抗蛋白质吸附涂层,这种涂层不仅能成功分离多种蛋白质的混合物(如溶菌酶、细胞色素C、核糖核酸酶A和α-胰凝乳蛋白酶原A),而且在定量检测奶粉中三聚氰胺、乳铁蛋白的过程中,能阻抗其他蛋白质的非特异性吸附,提高了毛细管电泳对奶粉中三聚氰胺、乳铁蛋白的检测效率。二是将其与具有刺激响应性的聚合物(如聚丙烯酸)构成二元混合刷涂层,在一定的pH和离子强度条件下,涂层可吸附目标蛋白质(如牛血清白蛋白、溶菌酶),在另一pH和离子强度条件下可将吸附的目标蛋白质全部释放,同时在释放过程中,处于涂层表面的聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉)会进一步阻止蛋白质的吸附,释放的蛋白质在电渗流和电泳的双重作用下快速迁移,到达检测器的蛋白质瞬时浓度大大增加,使目标蛋白质得到富集,目标蛋白质的检测信号得到放大,从而达到了提高低丰度蛋白质检测灵敏度的目的。此外,该文还对聚(2-甲基-2-[口恶]唑啉)在毛细管电泳分离蛋白质中的未来发展趋势进行了展望。

抗蛋白质非特异性吸附材料及其在生物医学领域中的应用

生物材料是用于人体组织和器官的诊断、修复或增进其功能的一类高技术材料,但由于蛋白质非特异性吸附现象的普遍存在,对这些材料造成污染,有时甚至危及生命安全。因此,研究具有抗蛋白质非特异性吸附性能的材料已成为生物医用材料领域的研究热点。本文首先介绍了蛋白质的吸附过程及材料抗蛋白质吸附的机理,重点综述了生物医学领域中广受关注的抗蛋白质吸附材料及其在生物医学领域中的应用,并对未来的发展趋势做了展望。

水下超疏油P(NIPAm-co-TMSPMA)/SiO_(2)复合涂层的制备及性能

为制备具有水下超疏油性能的P(NIPAm-co-TMSPMA)/SiO_(2)复合涂层,通过自由基聚合制备聚合物P(NIPAm-co-TMSPMA),采用溶胶-凝胶法制备P(NIPAm-co-TMSPMA)/SiO_(2)复合溶液,采用浸渍提拉法制备P(NIPAm-co-TMSPMA)/SiO_(2)复合涂层。通过FTIR、^(1)H-NMR、GPC、热重分析、SEM、接触角仪、UV对聚合物及复合涂层进行测试分析。实验结果表明:随SiO_(2)质量分数的增加,亲水性逐渐降低,水下疏油性呈现先增大后降低的趋势;当SiO_(2)质量分数为30%时,水下油接触角为156°,涂层具有较低粘附力,表明复合涂层具有较大的水下疏油接触角和较低粘附力,表现出良好水下超疏油性能。蛋白质吸附实验结果表明:空白样品表面蛋白质吸附量为163μg/cm^(2),复合涂层表面蛋白质吸附量为82μg/cm^(2),表现出一定的抗蛋白质吸附性能。由于复合涂层具有良好的水下超疏油性、极低粘附力以及一定的抗蛋白质吸附性能,为其在生物医学领域上的应用提供了可能。

双亲性氟化ABC型三嵌段共聚物的制备及抗污性能研究

利用原子转移自由基聚合制备了一系列两亲性氟化ABC型三嵌段共聚物mPEG-b-PMMA-b-PFMA,并对其组成进行了分析.通过调节本体氟含量和热处理改变涂层表面组成,利用X射线光电子能谱考察了涂层表面组成与人纤维蛋白原（HFg）吸附量的关系.结果表明,表面引入含氟组分后,共聚物呈现出良好的抗蛋白质吸附性能;当共聚物中含氟单体的摩尔分数达到5.98％时,样品表面HFg吸附量最小,氮含量只有0.7％,相比于PMMA表面几乎没有吸附.增加亲水部分或含氟组分的含量,HFg吸附量增加.当涂层表面组成中亲水部分EO含量在8％～12％,含氟基团含量为10％～30％时,表面氮含量低于1.5％,对HFg的阻抗吸附效果较好.

交联剂对PVDF-g-PACMO共聚物膜抗污染性的影响

为了增强聚偏氟乙烯接枝丙烯酰吗啉(PVDF-g-PACMO)共聚物膜的抗蛋白质吸附性能,在共聚物合成时加入交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)。采用液-液相分离方法制备一系列EGDMA含量不同的共聚物膜,并研究交联剂的含量对共聚物膜抗蛋白质吸附性能的影响。FT-IR测试表明含有EGDMA的共聚物已成功合成。XPS、SEM、接触角、静态蛋白吸附以及渗透实验表明随着共聚物膜中交联剂EGDMA含量的增加,PACMO更容易向膜表面偏析,膜孔数量增多,亲水性提高,静态蛋白吸附量下降,纯水通量提高,总污染指数下降,可逆污染指数提高,不可逆污染指数下降。结果表明交联剂EGDMA可以显著增强PVDF-g-PACMO共聚物膜的抗蛋白质吸附性能。

角膜接触镜的聚羧酸甜菜碱表面改性研究

角膜接触镜由于具有方便美观、柔软不易碎、视野更宽、不上水汽等优点,使用率非常高。然而,在角膜接触镜佩戴过程中,蛋白质易沉积到镜片表面,导致炎症等多种不良反应。针对这一关键临床问题,本工作提出了利用表面引发原子转移自由基聚合(ATRP)对硅水凝胶角膜接触镜进行表面修饰,将两性离子单体羧酸甜菜碱聚合接枝到角膜接触镜表面,通过接触角测量仪、X射线光电子能谱技术(XPS)、原子力显微镜(AFM)等手段证明了接枝聚合的成功进行。聚羧酸甜菜碱(PCBMA)接枝后的角膜接触镜具有极低的粗糙度和超强的亲水性。由于PCBMA的优异的生物相容性,PCBMA接枝后的角膜接触镜能有效阻抗蛋白质的吸附和细菌的黏附。该方法证明了PCBMA表面接枝是一种有效的角膜接触镜表面改性手段。

AEPPS对超支化聚酰胺纳滤膜性能的影响

通过与均苯三甲酰氯(TMC)的界面聚合反应,将N-氨乙基哌嗪丙基磺酸盐(AEPPS)两性离子化合物引入超支化聚酰胺纳滤膜中以改善膜性能。着重考察AEPPS的质量分数对膜性能的影响。结果表明,与以往报道该物质与哌嗪或间苯二胺等小分子混合使用效果不同,当AEPPS与端氨基超支化聚酰胺混合作为水相反应物时,随着AEPPS质量分数的增加,膜的脱盐顺序发生变化,由Na2SO4>Mg SO4>Mg Cl2>Na Cl逐渐变为Mg SO4>Mg Cl2≈Na2SO4>Na Cl,最后是Mg SO4>Na2SO4>Mg Cl2>Na Cl。脱盐率先增大后降低,膜通量呈现相反趋势。AEPPS的引入增强了膜的亲水性及抗蛋白质吸附能力。当水溶液中AEPPS质量分数为0.6%时,制备的纳滤膜NF06在牛血清蛋白或溶菌酶蛋白溶液中反复运行3次后,通量恢复率分别为99.3%和99.4%。

甜菜碱聚合物研究进展

甜菜碱聚合物是一类具有生物防污、抗细菌粘附、血液相容等优良性能的聚合物,在医用生物材料、抗细菌粘附材料、船体防污涂层等方面有着良好的应用前景。文中介绍了国内外用于合成甜菜碱聚合物的主要单体结构,分析了几种主要的聚合方法(主要是活性聚合)在甜菜碱聚合上的应用及优劣性,归纳了甜菜碱聚合物的各种功能,并对其未来的发展方向作出了展望。

两性分子P(AMPSc-o-DMC)的合成、表征及性能研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,采用水溶液聚合技术,合成了两性分子P(AMPSc-o-DMC)。运用傅立叶变换红外光谱和元素分析对两性共聚物进行了结构与组成的表征;分析了聚合物的热稳定性和抗蛋白质吸附能力。结果表明,当引发剂用量为单体的1.6%,单体质量分数为25%,聚合反应温度为65℃,反应12 h所的单体转化率为96.5%,产物特性粘度在30℃达到4.38 dL/g;产物元素分析显示AMPS和DMC两种单体能够很好的按投料比进行共聚;当聚合物中AMPS为45%,共聚物中的阴离子和阳离子比例为1∶1,蛋白质吸附率仅为0.68%,具有较好的抗蛋白质吸附能力。

生物活性填料增强复合树脂的研究进展

复合树脂因具有诸多优点而在临床中得到广泛应用。具有再矿化功能的生物活性填料增强复合树脂得到了学界广泛关注,近年来研究人员开发此类复合树脂的离子再充、抑菌和抗蛋白质吸附功能,使其成为具有复合功能的新型材料。该文将对生物活性填料增强复合树脂研究作一综述。

振荡法制备的聚多巴胺涂层的抗污染性能研究

抗生物吸附表面具有广泛的应用前景。本文中经振荡法制备的聚多巴胺涂层表现出良好的抗生物吸附性能。研究发现,经振荡法生成的聚多巴胺涂层具有小于15°的接触角,表现出超亲水性。以牛血清蛋白为模型蛋白质和以大肠杆菌与金黄色葡萄球菌为模型细菌,研究发现,该聚多巴胺涂层表现出良好的抗牛血清蛋白吸附和抗大肠杆菌与金黄色葡萄球菌吸附的性能。总体而言,该方法简便易行,所制备的聚多巴胺涂层具有良好的抗生物污染性能。

磺基甜菜碱型两性离子聚合物pSBMA研究进展

磺基甜菜碱型两性离子聚合物(pSBMA)具有抗蛋白质非特异性吸附特性(non-fouling)、超低生物污染特性和良好的生物相容性,在生物医学领域广泛的应用于生物材料改性、医用伤口敷料及药物载体等方面,另外优异的防污性和多样化的表面接枝方法使其在膜处理及电子元件表面抗污和传导优化上显示出巨大潜力。