《利用主客體相互作用構建多功能生物活性表面》是依託蘇州大學，由曹利敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：利用主客體相互作用構建多功能生物活性表面
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曹利敏
- 依託單位：蘇州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多功能生物材料在生物感測和組織工程等領域有著很重要的套用價值。生物材料的多功能性主要取決於其表面生物活性分子的構成。目前常用的固定生物活性分子的方法易造成表面性能不穩定或生物分子活性下降等問題，而主客體化學因其反應條件溫和、高效的特點，在構建穩定、複雜、有序的多功能生物活性材料方面具有很大的套用潛力。本項目擬開展利用主客體相互作用在生物材料表面引入多種生物活性分子，構建多功能生物活性表面的研究。通過調節客體分子在材料表面的接枝數量以及控制不同種類生物活性分子在主體分子上的比例，利用主客體相互作用製備具有特定密度、多種生物活性分子共修飾的生物活性表面。系統研究不同種類、比例和數量的生物活性分子的修飾對材料表面功能的影響，揭示多功能生物活性表面與生物體系的作用規律，探索其在血液接觸材料等方面的套用潛力。該項目的開展對多功能性生物醫用材料的研究具有重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
生物功能表面是指一類能夠通過調控生物相互作用而具有特殊生物功能的材料表面。生物活性表面在諸多生物醫學技術與工程領域有著廣泛套用。本課題旨在探索如何簡單、高效、普適地對生物材料進行表面改性以構建生物活性表面。具體進展如下： 1. 在本研究中，我們提出了一種在溫和反應條件下，通過環糊精與金剛烷的主客體相互作用合成特異性位點蛋白質-聚合物共軛物的新方法。合成了兩種不同分子量的聚合物，並將其固定在不同的ppase位點上。為了維持蛋白質活性，聚合物需要具有一定分子量。我們發現聚合物鏈的長度需要比聚合物的錨定點與蛋白質活性中心之間的距離長。選擇合適的改性位點、聚合物類型和分子量，通過主客體結合，蛋白質活性可以得到很好的維持甚至增強。這樣，生物活性聚合物就可以很容易地引入蛋白質中，我們相信這將帶來新的認識，並拓寬蛋白質結合的套用。 2. 本研究中，我們開發了一種新的、多用途的、廣泛適用的策略，利用非共價相互作用作為驅動力的技術來製造具有所需生物功能的生物活性表面的方法。首先，利用層層組裝技術，製備了含有Ada基團的聚丙烯酸（P(AA-co-Ada)）和聚烯丙胺（PAH）的聚電解質多層膜。而後以多層膜中的Ada基團作為結合位點，通過主客體相互作用，向表面引入β-CD基多價配體。該方法操作簡單，反應條件溫和，並可適用於多種具有不同形狀、尺寸及化學性質的基材。通過改變多層膜的厚度以及將β-CD基多價配體與未改性的β-CD共混，可以控制表面結合功能性β-CD的數量和密度。通過十二烷基硫酸鈉（SDS）洗脫，可以實現表面的循環再生。此外，在材料表面可以同時固定多種β-CD基多價配體，從而實現表面的多功能化。考慮到這些普遍性和多功能性，這項工作可為在生物醫學和生物技術領域的多種套用需求的多功能表面工程提供一種方法。
