蛋白质-聚合物缀合物化学及其生物材料应用进展

蛋白质-聚合物缀合物是通过非共价作用或共价键对蛋白质进行修饰得到的,可以有效调控蛋白质的稳定性和功能性.由于聚合物结构的可设计性和蛋白质功能的多样性,蛋白质-聚合物缀合物在生物材料方面有着广泛的应用前景.本文主要总结了蛋白质-聚合物缀合物的制备方法,并基于近年来国内外的相关文献综述了其研究新进展.

含醛基聚合物的“活性”/可控自由基聚合研究进展

主要综述了利用原子转移自由基聚合(ATRP)和"活性"/可控RAFT自由基聚合合成结构明确的、分子量大小和分布可控的含醛基聚合物,以及所得聚合物与蛋白质、酶、药物等生物分子通过Schiff碱连接形成的生物分子-聚合物缀合物的最新研究;同时也简单介绍了由"活性"/可控自由基聚合所得的两亲性醛基聚合物纳米胶束的形成,并展望了含醛基聚合物今后可能的发展方向。

连接子化学在聚合物-缀合物中的应用

聚合物的缀合物化学近年来发展迅速,其反应产物既具有聚合物良好的稳定性、力学性能与特殊的结构形貌特点,亦因缀合各种分子而体现出完全不同的物理化学特性与独特的功能性。连接子化学是一类新型的具有高活性、高产率和高选择性的化学反应,对官能团位点敏感程度极高,非常适合聚合物与缀合分子的连接,适用于多种不同分子的缀合。本文旨在结合一些近年来颇具创新性的研究成果,介绍并总结连接子化学在聚合物缀合物中的应用进展,并对其广泛的前景进行合理的展望。

BSA-NH2/PNIPAAm缀合物单层膜的制备及对脂肪酶催化反应的调控

生物酶催化反应,因其高效的催化活性、良好的生物相容性和催化反应特异性,已引起研究者们广泛关注和深入探索.由于生物酶在反应中的剂量对产物性能和反应过程均有重要影响,因此,如何在反应过程中有效地调控生物酶的加入剂量从而调控反应进程依旧是亟待优化和解决的科学难题.智能响应性的膜材料,由于其具有选择透过性,为调控生物催化反应进程提供了可能性.基于此,本文利用油水界面自组装的方法制备出一种具有温度响应性的蛋白质-聚合物缀合物(BSA-NH2/PNIPAAm)单层膜材料.结合AFM,SEM,TEM等表征技术,证明该膜材料具有连续和稳定的单层膜结构.通过调控基元中聚合物分子量,可以制备具有不同截留分子量(10~70 kDa)的膜材料,从而对截留不同分子量的大分子提供了更多选择.此外,基于该膜材料的温度响应功能,实现温度调控的膜孔开/关,由此准确地调控了脂肪酶加入反应的剂量,从而调节了催化甘油三丁酯的反应进程.本研究不仅提供了一种制备单层智能响应性膜材料的方法,还为未来药物分离筛选、模拟细胞的选择透过性膜和调控生物反应进程等领域提供了新的思路.

聚氨基酸在材料科学及生物医药中的二级结构效应

聚氨基酸不仅具有优异的生物相容性和生物可降解性,其类似于蛋白质的二级结构(α-螺旋、β-折叠、无规卷曲)及二级结构的响应性转变赋予了聚氨基酸不同于常规聚合物的特殊功能,在材料及生物医药领域具有重要应用。本文简要概述了本课题组近年来围绕聚氨基酸二级结构在聚合物防污涂层、纳米颗粒-细胞膜相互作用以及蛋白质改性研究中的新进展,并对聚氨基酸二级结构未来的发展方向进行了简要的展望。