《磁性石墨烯複合材料對完整蛋白質的富集分離研究》是依託復旦大學，由高明霞擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：磁性石墨烯複合材料對完整蛋白質的富集分離研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：高明霞
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本研究擬發展一種具有核-殼結構的功能化磁性石墨烯納米材料，結合LC-MS技術，建霸凝境立對生物樣品中的低豐度完整蛋白質快速富集與分析的新方法。本研究首先合成具有高磁回響性及良好分散性的磁性微球，然後對磁球進行功能化修飾，一方面為後面的合成修飾一些必要的官能團，另一方面起到了保護磁核，增強材料親水性和分散性的作用；再把石墨烯章放嚷殼層通過共價鍵合或者靜電相互作用包覆在修飾過後的四氧化三鐵磁核表面，形成核-殼結構，這樣石墨烯的結合量會更大，進而吸附位點和負載容量也會大大提高。製得的磁性石墨烯材料將通過不同性質的標準蛋白質來驗證其富集效能，利用磁性分離技術，將吸附了蛋白質的磁性納米材料快速與基體溶液分離開來，洗脫下來的蛋白質經過酶解後採用MALDI-TOF-MS或者LC-MS進行分析鑑定。最後該新方法用於富集分離肝榆罪髒和血清等複雜樣品中的低豐度蛋白質，以期找到潛在的生物標誌物。
結題摘要
開展對中低豐度蛋白質，包括翻譯後修飾蛋白質以及內源性蛋白質等不同種類蛋白質的富集研究，可以為尋找與疾病相關的生物標誌物提供有效的技術支持。磁性石墨烯複合材料由於整合了多個材料的不同功能，在生物富集方面展現出了巨大潛力。因此，開發基於磁性石墨烯的多功能複合材料套用於高效富集蛋白質/肽的新方法研究是極具吸引力的。 項凶棕烏目研究期間，開發一種具有核-殼結構的磁性石墨巴說立烯複合材料，以超順磁性的四氧化三鐵為核心，對該磁核包覆一層殼聚糖，接著再把石墨烯殼層通過共價鍵合或者靜電相互作用包覆在修飾過後的磁核表面，形成核-殼結構，最後成功的將其套用於中低豐度蛋白質富集鑑定。 此外，以磁性石墨烯為基底，分別設計開發了四種石墨烯衍生的磁性複合材料（聚醯胺-胺型樹枝狀聚合物、硼酸、共價有機骨架、金屬有機骨架修飾的磁性石墨烯複合材料）用於糖肽富集新方法的研究。1、以磁性石墨烯為基底，在外面包覆上一層親水性的聚多巴胺，最後通過席夫鹼的反應接枝上聚醯胺-胺型樹枝狀聚合辯寒晚遙物，從而合成一種磁性石墨烯複合材料用作糖肽的富集。2、基於硼酸與糖肽結構中含有的順式鄰位二羥基在鹼性條件下形成環內二酯，在酸性條件下又能發生解離可逆釋放糖肽的原理。我們首先設計合成了硼酸修飾的磁性石墨烯複合材料用於糖肽富集分離新方法研究。3、基於親水相互作用機陵享簽腳理，考慮到實際樣品的複雜性以及多孔共價有機骨架（COFs）材料的體積篩分能力，我們首次設計合成了COF-5修飾的磁性石墨烯複合材料（MagG@COF-5）用於糖肽富集分離新方法研究。實現了對痕量樣品（0.5 fmol/μL）中糖肽的高效富集，展示出良好的尺寸篩分效應和可循環使用性能。從正常人血清（1 µL）中，該材料成功富集檢測到232條糖肽和85個糖蛋白。4、基於上述研究結果，考慮到多孔金屬有機骨架（MOFs）材料與COFs材料結構的相似性，我們設計合成了Zn-MOFs功能化的磁性石墨烯多孔複合材料（MG@Zn-MOFs）用於糖肽富集分離新方法研究。
