[發明專利]一種改變鈉鈣離子比洗脫蛋白質的分子印跡電極的制備方法

在審

• 申請號: 201910358077.9
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110044995A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 趙孔銀;齊夢;林澤;莫琛;童宇鑫;李聰;鮑奇文;岳瑞瑞;王會才
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

針對蛋白質分子印跡過程中蛋白質洗脫時間長，洗脫過程及反應熱引起蛋白質變性等問題，本發明提供了一種改變鈉鈣離子比洗脫蛋白質的分子印跡水凝膠電極的制備方法。首先溶解蛋白質、海藻酸鈉和硅酸鈉的混合物水溶液，采用絲網印刷工藝將上述混合物水溶液印刷到絲網印刷技術制備的裸碳電極表面，然后將其浸泡到氯化鈣水溶液中交聯，得到負載蛋白質的海藻酸鈣基水凝膠負載的裸碳電極。隨后將上述含蛋白質的電極作為工作電極浸泡在不同鈉鈣離子比的含鐵離子的洗脫液中進行循環伏安掃描，改變鈉鈣離子比調控水凝膠的溶脹，調節電勢控制蛋白質擴散的速率快速充分無損地洗脫蛋白質，該電極在蛋白質分析檢測領域具有廣泛應用前景。

技術領域

本發明涉及一種改變鈉鈣離子比洗脫蛋白質的分子印跡電極的制備方法，屬于功能材料、電化學和生物材料領域。

背景技術

分子印跡聚合物(MIPs)具有對目標分子的特異性選擇，可以有效的識別目標分子，已被應用于多種生物傳感領域例如分娩、催化、固相萃取、以及診斷和治療學等。蛋白質印跡聚合物是能夠識別蛋白質的新型高分子功能材料，可用于蛋白質組學，也可構建高靈敏度的仿生傳感器，對蛋白質進行痕量分析。許多研究者成功地研究了小分子模板的分子印跡聚合物。然而，由于蛋白質結構的復雜性、構象的高度靈活性和蛋白質序列的多樣性，對牛血清白蛋白(BSA)、牛血紅蛋白(BHb)等大分子模板的分子印跡研究仍是一個巨大的挑戰。目前，主要采用微接觸印跡、印跡水凝膠和表位介導印跡等多種方法來克服這些問題，提高了蛋白質模板的印跡效率。但由于蛋白質體積大擴散速度慢，較難離開聚合物形成識別空穴。在蛋白質印跡過程中除去模板蛋白質和保持印跡結構的穩定性仍然非常困難。在蛋白質分子洗脫過程中，通常采用與蛋白質分子發生強烈相互作用并導致材料膨脹的表面活性劑，這會造成蛋白質的變性及表面活性劑的殘留。有機溶劑會對基體結構造成不可逆的破壞，這種洗脫方法在某種程度上是有效的，但效率很低。因此，開發一種簡便的蛋白質洗脫方法是十分必要的。

絲網印刷技術是促進生物傳感器實際應用的關鍵技術之一，基于絲網印刷技術的電化學生物傳感器的應用領域涉及醫學檢驗監測、食品成份及安全檢測、農產品和環境中農藥殘留檢測等方面。在現代醫學診斷與治療中，快速方便得到某些臨床項目檢驗的分析結果意義重大，尤其對于危重病人、野外救護以及需隨時監測生理指標的患者。絲網印刷電極具有設計靈活、成本低和可批量制作的優點，在實驗室研究和產品開發上都受到越來越多的關注。

水凝膠具有高的含水率和良好的生物相容性，能保持蛋白質構象，可應用于蛋白質的分子印跡。Peppas等以BSA為模板，海藻酸鈉(NaAlg)為功能單體，CaCl₂為交聯劑，制備了BSA印跡海藻酸鈣膜[J.Biomater.Sci.，Polym.Ed.2011，22，1523-1534]和微膠囊[Ind.Eng.Chem.Res.2010，49，9811-9814]，但由于海藻酸鈣水凝膠膜過厚，微膠囊較大(直徑2-3mm)，MIP對BSA吸附速度較慢，吸附能力較低，且蛋白質不易洗脫，需要很長的洗脫時間。

針對蛋白質分子印跡過程中蛋白質洗脫時間長，洗脫過程及反應熱引起蛋白質變性等問題，本發明提供了一種改變鈉鈣離子比洗脫蛋白質的分子印跡水凝膠電極的制備方法。首先溶解蛋白質、海藻酸鈉和硅酸鈉的混合物水溶液，采用絲網印刷工藝將上述混合物水溶液印刷到絲網印刷技術制備的裸碳電極表面，然后將其浸泡到氯化鈣水溶液中交聯，得到負載蛋白質的海藻酸鈣基水凝膠負載的裸碳電極。隨后將上述含蛋白質的電極作為工作電極浸泡在不同鈉鈣離子比的含鐵離子的洗脫液中進行循環伏安掃描，改變鈉鈣離子比調控水凝膠的溶脹，調節電勢控制蛋白質擴散的速率快速充分無損地洗脫蛋白質，該電極在蛋白質分析檢測領域具有廣泛應用前景。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是蛋白質分子印跡過程中蛋白質洗脫時間長，洗脫過程及反應熱引起蛋白質變性等問題。

本發明解決所述蛋白質分子印跡過程中蛋白質洗脫時間長，洗脫過程及反應熱引起蛋白質變性等問題的技術方案是提供一種改變鈉鈣離子比洗脫蛋白質的分子印跡電極的制備方法。