[發明專利]一種細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202210029105.4
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN116463233A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 石家福;張佳旭;韓平平;石婷;姜忠義
• 申請（專利權）人: 天津大學;中國科學院天津工業生物技術研究所
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12R1/125
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層的制備方法，其特征在于，以聚乙烯亞胺為交聯劑，與有機硅前驅體按照不同的涂覆方式加入菌懸液中，所述的有機硅前驅體形成的有機硅涂層是含有氧化硅顆粒的有機硅層，交聯反應后得到涂覆于細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層。

2.根據權利要求1所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層的制備方法，其特征在于，所述的菌懸液為革蘭氏陽性菌菌懸液。

3.根據權利要求2所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層的制備方法，其特征在于，所述的革蘭氏陽性菌菌懸液為枯草芽孢桿菌。

4.根據權利要求1所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層的制備方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一、將聚乙烯亞胺與有機硅前驅體按照不同的涂覆方式加入菌懸液中形成含有聚乙烯亞胺和含有有機硅前驅體的菌懸液，其中，聚乙烯亞胺的質量體積濃度為0.05g/L-1g/L，所述聚乙烯亞胺的分子量為600Da-70000Da；將上述含有聚乙烯亞胺和含有有機硅前驅體的菌懸液置于溫度為4℃-37℃的搖床搖晃時間為20min-240min，得到細胞表面涂覆有聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層的懸濁液；

步驟二、將步驟一得到的細胞表面涂覆有聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層的懸濁液進行離心，除去上清液，用去離子水離心水洗，最終在菌體表面得到聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層。

5.根據權利要求4所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層的制備方法，其特征在于，步驟一中，通過不同的涂覆方式獲得具有不同交聯程度的聚乙烯亞胺交聯有機硅細胞涂層。

6.根據權利要求1-5任一項所述的制備方法得到的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層。

7.根據權利要求6所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層，其特征在于，所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層在以下溫度條件下，與未經聚乙烯亞胺與菌體交聯的有機硅細胞涂層相比，半衰期延長的程度是：

所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層在溫度不高于80℃條件下，與未經聚乙烯亞胺與菌體交聯的有機硅細胞涂層相比，半衰期延長不低于20倍；

所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層在溫度不高于70℃條件下，與未經聚乙烯亞胺與菌體交聯的有機硅細胞涂層相比，半衰期延長不低于30倍；

所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層在溫度不高于60℃條件下，與未經聚乙烯亞胺與菌體交聯的有機硅細胞涂層相比，半衰期不低于40倍。

8.根據權利要求6所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層，其特征在于，所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層在溫度不高于80℃條件下，與戊二醛交聯的有機硅細胞涂層相比，產量提高不低于1.3倍。

9.根據權利要求7所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層，其特征在于，所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層在循環使用20次后酶的活性降低不超過45％。

10.一種細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層的應用，其特征在于，根據權利要求1至5任一所述的制備方法制備得到的如權利要求6至9所述的細胞表面的聚乙烯亞胺交聯有機硅涂層用于維持細胞及其胞內蛋白在外界不利環境(如高溫)下的活性；在細胞催化過程中，提高了細胞的穩定性和催化活性，進而提高細胞的循環利用性。