包埋法

包埋法是細胞或酶固定化最常用的方法，它是將酶或細胞固定在高分子化合物的三維網狀結構中。現有三種包埋法，即凝膠包埋法、微膠囊包埋法和纖維包埋法。

基本介紹

• 中文名：包埋法
• 外文名：entrapping method
• 所屬學科：生物學
• 分類：微生物包埋法、交聯法等
• 主要套用：固定化酶或固定化細胞

簡介

包埋法是製備固定化酶或固定化細胞的一種方法，是將酶或細胞包埋在能固化的載體中。如將酶包裹在聚丙烯醯胺凝膠等高分子凝膠中，或包裹在硝酸纖維素等半透性高分子膜中，前者包埋成格子型，後者包埋成微膠囊型。包埋法常用於微生物、動物和植物細胞的固定化。凝膠包埋法是套用最廣泛的細胞固定化方法。

圖1 包埋法分類示意圖

分類

微生物包埋法

包埋法的原理是將微生物細胞截流在水不溶性的凝膠聚合物孔隙的網路空間中。通過聚合作用或者離子網路形成，或通過沉澱作用，或改變溶劑、溫度、pH值使細胞截流。凝膠聚合物的網路可以阻止細胞的泄漏，同時能讓基質滲入和產物擴散出來。包埋法操作簡單，對細胞活性影響較小，製作的固定化細胞球的強度高，目前工業套用上以凝膠包埋法固定細胞最為廣泛。

共價結合法

共價結合法是細胞表面上功能團和固相支持物表面的反應基團之間形成化學共價鍵連線，成為固定化細胞，該法的連線鍵很牢固。共價結合法可分為兩種：一種是先將載體有關基團活化，然後與酶有關基團發生共價偶聯反應。另一種是先在載體上共價連線一個雙功能試劑，然後將酶共價偶聯到雙功能試劑上去。

共價結合法的優點是細胞與載體之間結合緊密，不易脫落，穩定性好，但反應條件激烈，操作複雜，控制條件苛刻，活力損失較大。已建立的方法包括：重氮法、肽鍵法、烷基化法和芳基化法。此法多用於製備的固定化酶。

交聯法

交聯法是使用雙功能或多功能試劑，直接與細胞表面的反應基團如氨基、羧基等進行交聯，形成共價鍵來固定細胞，其結合力是共價鍵。此法製備的細胞與載體結合緊密，但製備麻煩，活力損失較大，常用的交聯劑有戊二醛、甲苯二異氰酸酯、雙偶氮聯苯等。

吸附法

又稱載體結合法，是通過物理吸附、化學或者離子鍵的結合，將微生物固定於非水溶性載體。這種方法操作簡單，對微生物活力影響小，但所結合的微生物數量有限，反應穩定性和反覆使用性差。吸附法可分為物理吸附法和離子吸附法。前者是使用具有高度吸附能力的矽膠、活性炭、多孔玻璃和纖維素等吸附劑將細胞吸附到固定載體表面，這是最古老的方法。操作簡單，反應條件溫和，載體可反覆利用。但結合不牢固，細胞易脫落；後者根據細胞在解離狀態下在靜電引力（即離子鍵合作用）的作用下而固著於帶有相異電荷的離子交換劑上，如DEAE-纖維素、DEAE-sephadex、CM-纖維素等。