[發(fā)明專利]一種用于細(xì)胞表面功能涂層修飾的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711371070.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN107904190B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜岷;王玉珍;方艷;信豐學(xué);章文明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/20
• 分類號(hào): C12N1/20;C12N1/16;C12R1/125;C12R1/19
• 代理公司: 南京新慧恒誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32424
• 代理人: 王月霞

本發(fā)明公開了一種用于細(xì)胞表面功能涂層修飾的方法，將細(xì)胞放在Tris?鹽酸緩沖溶液配置的多巴胺溶液中，震蕩反應(yīng)20min~8h使多巴胺在細(xì)胞膜表面發(fā)生氧化聚合，多巴胺醌化合物與多巴胺發(fā)生歧化交聯(lián)反應(yīng)，在細(xì)胞表面形成一層復(fù)合層，對(duì)細(xì)胞表面功能涂層進(jìn)行修飾，使細(xì)胞在不友好環(huán)境中能保持細(xì)胞活性。本發(fā)明條件溫和、操作簡(jiǎn)單，并且整個(gè)過(guò)程都是在水溶液中完成的，所以規(guī)避了機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的可能性，多巴胺對(duì)整個(gè)對(duì)細(xì)胞表面功能涂層修飾是一步到位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于細(xì)胞表面功能涂層修飾的方法，屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著生物電子設(shè)備、生物傳感器、基于細(xì)胞的傳感器和理論等都是關(guān)于基礎(chǔ)細(xì)胞的運(yùn)用，需要細(xì)胞能夠在這種環(huán)境中具有長(zhǎng)期的生存能力和功能性。隨著先進(jìn)分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)基因工程改變酵母代謝的方法已被探索用于細(xì)胞表面來(lái)表達(dá)受體或糖蛋白，但它們有一定的限制性，只能在天然的生化途徑獲得，也可能會(huì)擾亂細(xì)胞膜的功能。同時(shí)一些物理，化學(xué)的方法也被用于提高細(xì)胞的穩(wěn)定性，例如細(xì)胞固定化、培養(yǎng)基優(yōu)化、紫外誘變、添加有機(jī)溶劑等，但是它們的實(shí)驗(yàn)周期過(guò)長(zhǎng)、有利的結(jié)果少、實(shí)驗(yàn)安全系數(shù)低。所以選用適當(dāng)?shù)牟牧蠈?duì)細(xì)胞表面進(jìn)行工程修飾可以很好地解決這些挑戰(zhàn)，同時(shí)也為調(diào)節(jié)細(xì)胞功能提供了強(qiáng)大的工具。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題和市場(chǎng)需求，本發(fā)明的目的是提供一種可以對(duì)細(xì)胞表面功能涂層進(jìn)行修飾的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種用于細(xì)胞表面功能涂層修飾的方法，將待修飾細(xì)胞放入用Tris-鹽酸緩沖溶液配置的多巴胺溶液中，在搖床中震蕩反應(yīng)，使多巴胺在細(xì)胞膜表面發(fā)生氧化自聚合反應(yīng)形成具有親水性、超強(qiáng)黏性的聚多巴胺保護(hù)層，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞表面功能涂層修飾。

所述的Tris-鹽酸緩沖溶液的pH=6~9，由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%的0.02~1.0mol/L的Na₂HPO₄·12H₂O和5%的1~0.02mol/L的KH₂PO₄組成。

所述的Tris-鹽酸緩沖溶液配置的多巴胺溶液的濃度為0.5~6.0 g /L。

所述的震蕩反應(yīng)的時(shí)間是20min~8h。

搖床震蕩反應(yīng)的轉(zhuǎn)速是150~350rpm。

所述聚多巴胺保護(hù)層的厚度為20~200nm。

所述的待修飾細(xì)胞為經(jīng)過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)后離心收集的菌體。

所述的細(xì)胞包括酵母細(xì)胞、枯草芽孢桿菌、大腸桿菌等。

以酵母細(xì)胞為例：

將培養(yǎng)好的酵母細(xì)胞離心收集，放入用Tris-鹽酸緩沖溶液配置的多巴胺溶液中，在搖床中震蕩反應(yīng)，使多巴胺在細(xì)胞膜表面發(fā)生氧化自聚合反應(yīng)形成具有親水性、超強(qiáng)黏性的聚多巴胺保護(hù)層。

本發(fā)明中，所述的多巴胺自聚反應(yīng)是物理與化學(xué)的共同作用形成的：在堿性條件下，多巴胺在30min~2h之間就能夠在細(xì)胞表面氧化成具有鄰苯二醌結(jié)構(gòu)的多巴胺醌，多巴胺和多巴胺醌之間發(fā)生反歧化反應(yīng)，形成交聯(lián)鍵，同時(shí)形成緊密的復(fù)合保護(hù)層。提高細(xì)胞表面的親水性、化學(xué)多功能性和維持細(xì)胞在不友好環(huán)境中的細(xì)胞活性。且形成過(guò)程簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短、不需要有機(jī)溶劑、對(duì)環(huán)境的污染小等。

本發(fā)明中，所述的聚多巴胺保護(hù)層中含有大量的氨基和羥基等親水性官能團(tuán)，從而提高親水性；含有兒茶酚官能團(tuán)，可與細(xì)胞膜表面形成共價(jià)鍵或非共價(jià)鍵，從而提高了黏附性。

本發(fā)明中，所訴的通過(guò)自聚合的方法在細(xì)胞膜表面修飾一定厚度的聚多巴胺保護(hù)層，它可以保護(hù)細(xì)胞免受不友好環(huán)境的破壞，如紫外線光照射和活性氧損害，來(lái)維持細(xì)胞的活性。