[發(fā)明專(zhuān)利]一種以紅細(xì)胞為生物反應(yīng)器制備納米碳酸鈣的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710538881.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107244687B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊林;謝曉曉;茹祥利;陳會(huì)鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C01F11/18
• 分類(lèi)號(hào): C01F11/18;B82Y40/00;C12P3/00
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

本發(fā)明公開(kāi)了一種以紅細(xì)胞為生物反應(yīng)器制備納米碳酸鈣的方法，屬于無(wú)機(jī)納米材料的合成技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案要點(diǎn)為：從動(dòng)物血或人血全血中離心除去上層血漿并用生理鹽水洗滌多次得到紅細(xì)胞沉淀，將紅細(xì)胞沉淀加入到含有可溶性鈣鹽的生理鹽水中，冰水浴條件下反應(yīng)后離心洗滌，收集離心后的細(xì)胞沉淀并重懸于含有碳酸鈉的生理鹽水中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后離心得到含有碳酸鈣的功能化紅細(xì)胞，再將功能化紅細(xì)胞粉碎分離純化即制得平均粒徑為3.5nm的碳酸鈣納米顆粒。本發(fā)明具有綠色環(huán)保、操作簡(jiǎn)單、成本低廉和生物相容性好等一系列優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)納米材料的合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以紅細(xì)胞為生物反應(yīng)器制備納米碳酸鈣的方法。

背景技術(shù)

目前，現(xiàn)有的無(wú)機(jī)納米材料的化學(xué)合成方法其產(chǎn)物不同程度地存在著穩(wěn)定性差、易團(tuán)聚；或存在環(huán)境污染、合成成本高、合成過(guò)程復(fù)雜難以控制、重復(fù)性差、反應(yīng)條件苛刻等方面的缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)合成的焦點(diǎn)已經(jīng)從傳統(tǒng)的化學(xué)方法向一種新的綠色合成方法轉(zhuǎn)變，生物合成方法應(yīng)運(yùn)而生。納米生物合成技術(shù)主要利用生物體自身生物活性分子（如蛋白質(zhì)、多糖等）合成新型納米材料的方法，與傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法相比，無(wú)機(jī)納米材料的生物合成方法具有原料來(lái)源廣、無(wú)毒、耗能低、反應(yīng)溫和可控、不需添加有機(jī)試劑、分子利用率高、環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展等特點(diǎn)，是一種新型的綠色合成方法。利用這種方法合成的納米顆粒具有便于儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以減少納米顆粒的團(tuán)聚，而且能使合成的納米顆粒具有很好的生物相容性。

研究操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、重現(xiàn)性好及綠色可控的無(wú)機(jī)納米材料合成方法一直是納米科技領(lǐng)域追求的目標(biāo)。隨著納米生物合成的發(fā)展，利用細(xì)胞為反應(yīng)器合成無(wú)機(jī)納米材料已經(jīng)越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注。相關(guān)報(bào)道大多是以微生物為反應(yīng)器，如：酵母菌、大腸桿菌、希瓦氏菌等，但是以紅細(xì)胞為反應(yīng)器合成無(wú)機(jī)納米材料鮮有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種以紅細(xì)胞為生物反應(yīng)器制備納米碳酸鈣的方法，該方法利用了紅細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性和較大的空腔，最終制得的碳酸鈣納米顆粒粒徑均一，分散性和穩(wěn)定性較好，不易團(tuán)聚，具有良好的生物相容性，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，反應(yīng)條件可控，符合綠色化學(xué)的要求。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案，一種以紅細(xì)胞為生物反應(yīng)器制備納米碳酸鈣的方法，其特征在于具體步驟為：從動(dòng)物血或人血全血中離心除去上層血漿并用生理鹽水洗滌多次得到紅細(xì)胞沉淀，將紅細(xì)胞沉淀加入到含有可溶性鈣鹽的生理鹽水中，冰水浴條件下反應(yīng)后離心洗滌，收集離心后的細(xì)胞沉淀并重懸于含有碳酸鈉的生理鹽水中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后離心得到含有碳酸鈣的功能化紅細(xì)胞，再將功能化紅細(xì)胞粉碎分離純化即制得平均粒徑為3.5nm的碳酸鈣納米顆粒。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述動(dòng)物血為豬血、兔血、羊血、牛血或雞血。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述可溶性鈣鹽為氯化鈣或硝酸鈣。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述紅細(xì)胞沉淀、含有可溶性鈣鹽的生理鹽水與含有碳酸鈉的生理鹽水的體積比為0.1-0.6:1:1，紅細(xì)胞沉淀與葡萄糖的投料比例為1mL:1g，含有可溶性鈣鹽的生理鹽水中可溶性鈣鹽的摩爾濃度為10-40mmol/L，含有碳酸鈉的生理鹽水中碳酸鈉的摩爾濃度為10-40mmol/L。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述細(xì)胞沉淀與含有碳酸鈉的生理鹽水形成的反應(yīng)體系pH值為5-10，反應(yīng)溫度為4-25℃，反應(yīng)時(shí)間為2-5h。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述細(xì)胞沉淀與含有碳酸鈉的生理鹽水形成的反應(yīng)體系置于搖床中進(jìn)行反應(yīng)，搖床振蕩速率為50-120rpm。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述粉碎分離過(guò)程中使用紅細(xì)胞裂解液、低滲溶液或高滲溶液裂解紅細(xì)胞后高速離心分離，再用二次水洗滌三次，然后于室溫真空干燥即得到目標(biāo)產(chǎn)品。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、制備方法操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫可控且環(huán)境友好；