[發明專利]一種生物基雙芯殼同心微球及其制備方法和應用

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• 申請號: 202210559358.2
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN115197930A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 黃超伯;陶如平;馬文靜
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C12N11/04
• 分類號: C12N11/04;C12N11/10;C12N11/12;C12N9/02;C12N9/06;C12N9/08
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本發明公開了一種生物基雙芯殼同心微球的制備方法。該微球不僅具有兩個連續且分離的腔室，可作為多酶微反應器，而且具有長期穩定性和克循環性。整個制備過程簡單易操作，不僅制備過程不會產生多余的有害物質，而且制備出的微球毒性小，對酶活性幾乎沒有顯著影響，綠色安全，具備在生物醫學上應用的可行性。

技術領域

本發明屬于生物材料應用技術領域，具體涉及一種生物基雙芯殼微球。

背景技術

多酶級聯反應系統是生物體代謝的基礎。在真核細胞中，限制在細胞器內的多種酶的空間定位提高了生物催化反應的效率和選擇性，并確保敏感的生物過程遠離隔間外的不利環境。同時，酶促反應具有高效和特異性，一般在溫和條件下進行，其反應過程具有環境友好的優點。因此，酶促反應在同時滿足綠色環保和成本效益的前提下發展為藥物合成、生物分析和臨床研究等領域的重要技術。因此，人們發明了各種微膠囊來模擬生物體內的酶促反應。然而，這些微膠囊存在各種各樣的問題，如微膠囊大小難以控制，微膠囊的隔間數量及相對位置難以控制，不能達到很好的酶促反應效果。為了克服這些問題，有必要構建一種新的微膠囊，作為具有高度時空控制的可持續多酶微反應器。

發明內容

發明目的：針對目前現有技術中存在的不足，本發明了提供了一種具有長期穩定性和可循環性生物基雙芯殼同心微球制備方法。該微球具有多個連續的腔室，可作為多酶微反應器。整個制備過程簡單易操作，不僅制備過程不會產生多余的有害物質，而且制備出的微球毒性小，對酶活性沒有顯著影響，可模擬生物體內的多級酶聯反應，。

為了實現上述發明目的，本發明提供了如下技術方案：

一種生物基雙芯殼同心微球制備方法，其特征在于，制備出的芯微球為雙面微球，該結構在模擬多級酶聯反應方面有潛在應用。

作為可選方式，生物基雙芯殼同心微球的芯微球的材料為生物基材料殼聚糖和醋酸纖維素中的任何一種。

作為可選方式，生物基雙芯殼同心微球的殼材料為海藻酸鈣溶液。

作為可選方式，生物基雙芯殼同心微球內包裹生物酶。

作為可選方式，在上述生物基雙芯殼同心微球中，所述的生物酶均為人體細胞代謝中不可缺少的酶，如黃嘌呤氧化酶和尿酸酶或過氧化物酶中的一種。

作為可選方式，在上述生物基雙芯殼同心微球中，所述的底物為人體代謝中不可缺少的黃嘌呤。

作為可選方式，在上述生物基雙芯殼同心微球中，所述的黃嘌呤及黃嘌呤分解后的尿酸的最大吸收峰分別為272nm(黃嘌呤)和290nm(尿酸)

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明制備的生物基雙芯殼同心微球具有兩個連續且分離的腔室，可包裹多種酶作為模擬生物化學合成的微反應器，同時全部微球材料為生物基材料，實際應用價值高，具備在生物醫學上應用的可行性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。其中：

圖1為制備生物基雙芯殼同心微球的芯微球的微通道示意圖。

圖2為生物基雙芯殼同心微球的芯微球的明場照片(比例尺為200μm)。

圖3為生物基雙芯殼同心微球的示意圖(比例尺為200μm)。

圖4是微球作為一個微反應器系統在272nm和290nm處吸光度的變化。

圖5是帶磁性的雙芯殼同心微球的明場照片(比例尺為200μm)。

圖6是不同微球的可循環性變化。