基于纤维载体的蛋白质印迹海藻酸钙复合水凝胶膜

摘要

海藻酸盐是一种从褐藻中提取的天然有机物，粉末易溶于水，吸湿性较强。形成的溶液粘度大，溶液中加入多价阳离子会发生凝胶化作用。海藻酸钙(CaAlg)水凝胶具有制备简单，毒性低，生物相容性好及可降解等优点，且成膜条件温和，不需要添加任何有机溶剂，因此CaAlg水凝胶可以广泛应用在生物医学领域。除此之外，它的机械性能、传质过程以及分解属性都可以通过控制外部条件进行调节。本文以CaAlg水凝胶为研究对象，通过采用聚丙烯(PP)纤维支撑和聚-β-羟丁酸(PHB)纳米纤维接枝的方法，改善纯CaAlg水凝胶不稳定和机械性能差的缺点，并研究其在蛋白质分子印迹方面的应用。研究工作主要分为以下三个方面:
　　纯CaAlg水凝胶作为表面印迹材料，以牛血清蛋白(BSA)为模板，制备了蛋白质分子印迹CaAlg凝胶膜，通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、对杂化凝胶膜性能进行表征且研究了其溶胀性能和力学性能。讨论了凝胶膜片厚度、缓冲液种类、Tris-HCl作为缓冲液的pH值对凝胶膜释放和重吸附BSA的影响。研究结果表明，厚度为0.4mm的凝胶膜的印迹效果最好，CaAlg凝胶膜在PBS缓冲液中的印迹效果优于NaCl溶液和Tris-HCl缓冲液，但CaAlg膜在PBS缓冲液中不稳定，有过度溶胀导致膜片破裂的情况。中性的Tris-HCl缓冲液最适合海藻酸钙凝胶膜的印迹过程。
　　分别以PP纤维和PHB纳米纤维作为支撑载体，分别制备了PP-s-CaAlg凝胶膜和PHB纳米纤维增强CaAlg凝胶膜，并通过扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)对复合膜进行了表征，探究了纤维支撑后凝胶膜的溶胀性能和力学性能。在三种不同洗脱液中的释放实验和对BSA的重吸附实验结果表明，PP-s-CaAlg凝胶膜和PHB纳米纤维增强的CaAlg凝胶膜与纯CaAlg膜相比溶胀度有所降低，但印迹效果更稳定，对BSA的吸附量也有所升高，说明纤维增强的方法确实提高了CaAlg膜的稳定性和机械强度，对比在三种缓冲液中的数据可以看出，PP-s-CaAlg凝胶膜和PHB纳米纤维增强的CaAlg凝胶膜在PBS缓冲液中的释放量和重吸附量最高，且吸附量明显高于非印迹凝胶膜。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 分子印迹

1．1．1 分子印迹技术的起源

1．1．2 分子印迹技术的原理

1．1．3 分子印迹研究进展

1．2 海藻酸盐

1．2．1 海藻酸钠基本特性

1．2．2 海藻酸钙水凝胶的应用

1．3 纤维接枝材料作为蛋白质分子印迹聚合物

1．3．1 PP纤维

1．3．2 PHB纤维

1．4 论文的提出及拟研究的内容

第二章 蛋白质分子印迹海藻酸钙凝胶膜

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 实验仪器

2．2．3 蛋白质分子印迹海藻酸钙凝胶膜的制备

2．2．4 蛋白质分子印迹海藻酸钙凝胶膜的表征

2．2．5 蛋白质分子印迹海藻酸钙凝胶膜溶胀性能研究

2．2．6 蛋白质分子印迹海藻酸钙凝胶膜力学性能研究

2．2．7 海藻酸钙凝胶膜对蛋白质固定量的测试

2．2．8 蛋白质分子印迹海藻酸钙凝胶膜洗脱量、重结合量的测试

2．3 结果与讨论

2．3．1 SEM

2．3．2 FT-IR

2．3．3 溶胀性能研究

2．3．4 力学性能研究

2．3．5 厚度对海藻酸钙凝胶膜对BSA的释放和重结合的影响

2．3．6 洗脱液对海藻酸钙凝胶膜对BSA的释放和重结合的影响

2．3．7 不同pH值TriS-HCl洗脱液对BSA的释放和重结合的影响

2．4 小结

第三章 蛋白质分子印迹PP纤维支撑海藻酸钙凝胶膜

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 实验仪器

3．2．3 蛋白质分子印迹PP纤维支撑海藻酸钙凝胶膜的制备

3．2．4 蛋白质分子印迹PP纤维支撑海藻酸钙凝胶膜的表征

3．2．5 蛋白质分子印迹PP纤维支撑海藻酸钙凝胶膜溶胀性能研究

3．2．6 PP纤维支撑海藻酸钙凝胶膜对BSA的释放

3．2．7 蛋白质分子印迹PP纤维支撑海藻酸钙凝胶膜对BSA的重吸附

3．3 结果与讨论

3．3．1 SEM

3．3．2 FT-IR

3．3．3 溶胀性能研究

3．3．4 PP纤维支撑海藻酸钙凝胶膜对BSA的释放

3．3．5 PP纤维支撑海藻酸钙凝胶膜对BSA的重吸附

3．4 小结

第四章 蛋白质分子印迹PHB纤维增强海藻酸钙凝胶膜

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验试剂

4．2．2 实验仪器

4．2．3 蛋白质分子印迹PHB纤维增强海藻酸钙膜的制备

4．2．4 蛋白质分子印迹PHB纤维增强海藻酸钙膜的表征

4．2．5 蛋白质分子印迹PHB纤维增强海藻酸钙膜溶胀性能

4．2．6 蛋白质分子印迹PHB纤维增强海藻酸钙膜力学性能

4．2．7 PHB纤维增强海藻酸钙膜对BSA的释放

4．2．8 蛋白质分子印迹PHB纤维增强海藻酸钙膜对BSA的重吸附

4．3 结果与结论

4．3．1 SEM

4．3．2 FT-IR

4．3．3 溶胀性能

4．3．4 力学性能

4．3．5 PHB纤维增强海藻酸钙膜对BSA的释放

4．3．6 PHB纤维增强海藻酸钙膜对BSA的重吸附

4．4 本章小结

第五章 全文结论

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢