磁性聚合物微球的制备及其在生物医药领域的应用

磁性聚合物微球作为一种结构新颖的功能高分子材料,在生物医药以及其他众多领域具有非常广阔的应用前景.特别是随着生命科学的研究日益深入,以磁性聚合物微球为基础的快速有效的细胞和酶的分离以及靶向制剂等越来越受到人们的重视.本文从磁性聚合物微球的结构、常用制备方法及其在生物医药领域的应用等方面综述了近年来国内外磁性聚合物微球的最新研究进展.     

磁性复合微球固定化酶制备过程及其研究进展

磁性复合微球作为一种优良的载体,广泛应用于生物医学和技术上,如蛋白纯化、药物绑定、酶固定化等.磁性复合微球制备过程包括纳米磁性粒子合成、磁性复合微球制备,将酶与经表面戎基、氛基、环氧基等功能基团修饰或直接与磁性微球共价结合,或者与表面经金属离子鳌合的磁性微球吸附从而实现酶固定化.本文介绍了磁性复合微球的制备过程及其在固定化酶方面的研究进展.     

聚羟基脂肪酸酯纳米微球：结构特征、生物合成及其在生物技术和生物医药领域的应用

聚羟基脂肪酸酯（polyhydroxyalkanoate）PHA 纳米微球是很多微生物在营养失衡的情况下,在体内合成的一种可生物降解的细胞内聚酯,主要作为微生物的碳源及能量储备。天然 PHA 微球的内部是由疏水的聚酯链构成的疏水核心,其外层是由磷脂界膜及膜上嵌入或附着的包括 PHA合酶 PhaC 和 PHA 颗粒相关蛋白 PhaP 等蛋白构成的边界层。PhaC 通过共价键连接在PHA微球表面,而 PhaP 通过疏水相互作用吸附在 PHA 微球表面。通过将外源性功能蛋白与 PhaC 或 PhaP 进行融合表达,在重组微生物体内就能直接合成表面带有功能蛋白的纳米微球复合体。由于该纳米微球在微生物细胞内是以独立的包涵体形式存在,因此通过细胞破碎及离心等方法就能简便、有效地使其从细胞中分离并得以纯化。鉴于 PHA 微球这种表面易被修饰改造的特性,越来越多的功能蛋白通过与 PHA 微球表面蛋白（PhaC 或 PhaP）的融合表达,呈递在了 PHA 微球表面,使其成为一种廉价、高效的蛋白固定化及呈递的新技术。本文在介绍了 PHA 微球的结构特性及生物合成的基础上,着重综述了目前关于功能化 PHA 微球在蛋白纯化、固定化酶、生物分离、靶向递药、疾病诊断、成像技术及新型疫苗开发方面的研究现状及其未来在生物医药等领域的广泛应用前景。     

用壳聚糖亲和磁性微球纯化血浆凝血酶的研究

通过化学共沉淀法合成纳米粒子Fe3O4磁核,以壳聚糖为包裹材料包被自制的磁核,采用乳化交联法制备了具有核-壳结构的磁性高分子微球-壳聚糖磁性微球,并偶联肝素配基得到了一种新型亲和磁性微球,应用SEM、FT-IR、XRD等对微球的粒径、形貌、结构和磁响应性进行了表征.考察了该亲和磁性微球对凝血酶的分离纯化性能,并与传统的DEAE离子交换色谱法进行了比较.结果表明,所得亲和磁性微球具有较窄的粒径分布、形状规整,粒径在50nm左右.对凝血酶一步吸附纯化获得了比活为1879.71U/mg的酶,得率85%,纯化倍数11.057,而传统柱层析法得率为72%,纯化倍数仅为5.33.制备了壳聚糖亲和磁性微球,并将磁分离技术应用于凝血酶的分离纯化,得到了较好的效果,这将对于凝血酶的纯化及生产具有一定参考价值.     

交联壳聚糖微球固定化β-葡萄糖苷酶工艺研究

目的:以戊二醛交联壳聚糖微球为载体,通过共价连接反应固定化β-葡萄糖苷酶.方法:以固定化酶比活和酶活回收率为目标,采用单因素方法优化固定化工艺、微球制备条件.结果:微球最佳制备条件:2.5%壳聚糖,2%乙酸,7.5%氢氧化钠,氢氧化钠:乙醇(v/v)=1:1.最佳固定化工艺为:0.1g壳聚糖微球在20mL 3%戊二醛溶液中50℃交联2h.加酶量为7 388mU/g干球,25℃吸附24h.固定化酶比活为6 188mU/g干球,酶活回收率为95.4%.结论:交联壳聚糖微球共价连接法可有效固定化β-葡萄糖苷酶.     

核-壳型磁性纳米微球的制备及在核酸提取中的应用

目的:改进传统的溶胶-凝胶方法而制备得表面包裹SiOZ的核-壳型磁性纳米微球,然后将表面连有链霉亲和素的磁性纳米微球应用于生物样品中核酸的分离.方法:用透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR),X射线衍射仪(XRD)和磁强计(VSM)对得到的纳米微球进行表征,最后用电泳验证核酸.结果:表明制备得到的磁性纳米微球表面包裹Si02,粒径均匀,分散性良好,并且具有超顺磁性和较大的比饱和磁化强度.电泳结果表明磁性微球可以很好地从细胞悬液、组织、血液等样品中分离得到高质量的核酸.结论:该方法简便快速有效,其过程不需要使用任何有毒溶剂,操作简单.     

纳米丝素蛋白微球的制备及性能研究

以家蚕丝素蛋白为原料,基于丝素自组装理论,通过酶解-干燥-溶解法制备不同尺寸的丝素蛋白微球,制备出的微球具有良好的水不溶性和稳定的分散性。对微球的形貌和结构表征结果表明,用该方法制备的丝素蛋白微球为纳米微球,当酶的添加量为2%且蛋白自组装时间为4 h时,丝素蛋白微球的平均粒径最小,仅为(32±11)nm。红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)结果显示,微球中β-折叠结构的多少决定了微球晶体的大小,β-折叠越多,微球中晶体的体积越大。通过调控丝素蛋白自组装过程,可以制备平均粒径在30～140 nm之间的纳米丝素蛋白微球,且不引入任何有机溶剂和无机溶剂,制备过程绿色环保,制备出的丝素蛋白微球安全无毒。     

基于硒化镉量子点磁微球的微悬臂梁式免疫传感器片上磁分离

应用了以硒化镉量子点为荧光探针,具有磁性和抗体双重靶向功能的聚苯乙烯磁微球.设计了基于此种磁微球的新型微悬臂梁式免疫传感器,满足在液相环境中,借助嵌入到聚苯乙烯磁微球的荧光探针及微球表面的特异性抗体探针,达到生物分子的定性检测,借助具有纳米机械响应的微悬臂梁及微平面电感线圈,达到生物分子的定量检测及传感器的复用性,解决传统微悬臂梁式免疫传感器的不足.着重对三种粒径尺寸的硒化镉量子点进行了表征,同时针对片上磁分离的机理,梁上微电感线圈的结构,微磁场对磁微球的吸引进行了研究,设计并优化出满足新型微悬臂梁式免疫传感器所需的蛇形微平面电感线圈.通过生物磁分离实验,验证了设计及优化的结果,实现了用于生物分子分离的片上磁分离技术.     

磁性微球的制备及在生物分离应用中的研究进展

磁性微球是一类新型的功能材料,雀生物医学工程、细胞生物学和环境工程具有广泛的应用。本文从磁性微球的结构、特性和制备方法进行了探讨,并详细介绍了磁性微球在细胞分离、蛋白质以及核酸的制备纯化领域中的应用。     

磁性微球的制备及在生物分离应用中的研究进展

磁性微球是一类新型的功能材料,在生物医学工程、细胞生物学和环境工程具有广泛的应用。本文从磁性微球的结构、特性和制备方法进行了探讨,并详细介绍了磁性微球在细胞分离、蛋白质以及核酸的制备纯化领域中的应用。     

载荷壳聚糖微球的海藻酸钠水凝胶的制备

目的：在支架材料上引入具有控释行为的微球,旨在通过微球包裹生长因子,通过生长因子的缓慢释放从而促进种子细胞的生长分化。方法：本实验通过在海藻酸钠水凝胶中负载具有控释功能的壳聚糖微球,并通过在微球中包栽溶茵酶从而达到控制壳聚糖降解速率的功效。实验研究了不同搅拌速度下壳聚糖微球的形貌及粒径大小,通过扫描电镜对壳聚糖微球及复合支架的形貌进行了观察,通过紫外光吸收法测试了微球的载药量及包封率,并研究了壳聚糖微球在体外的降解行为等。结果：制备的壳聚糖微球表面较光滑,溶菌酶的包封率在25．78％41．89％之间,载药量在15．20％-24．44％之间。包封溶茵酶的微胶囊在降解9天后壳聚糖分子量下降了70．40％,载荷微球的复合凝胶孔洞增多,孔洞大小均匀。结论：此复合材料有望作为栽荷软骨相关生长因子的支架模型,从而解决软骨组织工程中种子细胞匮乏的问题。     

超声造影剂协同下的高强度聚焦超声对包虫原头蚴酶活性的影响

为探索高强度聚焦超声结合适宜比例的微泡造影剂对离体细粒棘球绦虫原头蚴酶活性的影响,实验分离包虫原头蚴,在原头蚴悬液中加入比例为1:80的微泡造影剂(含氟脂质体微泡),以声功率为50W的高强度聚焦超声波辐照30s,辐照后悬液涂片作酶组织化学染色,检测原头蚴三磷酸腺苷酶、葡萄糖-6-磷酸酶和琥珀酸脱氢酶的活性。结果显示,超声剂量相同时,微泡造影剂组的原头蚴三磷酸腺苷酶和琥珀酸脱氢酶活性明显低于单纯超声辐照组(P<0.05);葡萄糖-6-磷酸酶活性有一定降低;阴性对照组无酶反应物产生。高强度聚焦超声结合微泡造影剂能增强对离体原头蚴三磷酸腺苷酶和琥珀酸脱氢酶活性的抑制作用。     

WAVETM反应器和搅拌瓶中微载体球转球放大培养的比较

目的:哺乳动物细胞目前已广泛用于生物工程药物如单抗和疫苗的生产.而用于贴壁细胞规模化培养的微载体,也应时应需得以开发并应用于生物制药.贴壁细胞微载体培养在搅拌罐和WAVETM反应器中都能进行.而如要进行进一步的放大培养,球转球工艺不可或缺.为了发展球转球这一新的放大技术,以及考量WAVETM反应器这种新型大规模培养设备的应用性,大量的细胞培养和球转球实验在WAVETM反应器和搅拌瓶中进行.收集到的数据得以分析比较.方法:将Vero细胞分别接入WAVETM反应器和搅拌瓶中用微载体Cytodex 1进行培养.适当补充营养并控制温度、pH等培养条件使细胞增殖.长满微载体的细胞用清洗、消化等球转球工艺的一系列步骤而分离,并放大接种到新的培养体系.球转球工艺的有效性通过记录并统计分析细胞消化分离的回收率,以及细胞重新接种生长的存活力来评估.结果:统计学分析比较WAVETM反应器和搅拌瓶中得到的细胞分离回收率分别是67.56％和39.39％,数理统计P值小于0.0003;细胞重新接种存活率分别是95.17％和78.45％,P值等于0.0107.结论:在WAVETM反应器中进行的球转球放大工艺,其总体表现和有效性远高于在搅拌瓶中得到的结果.在WAVETM反应器中培养的Vero细胞有很好的细胞状态,作为种子链和生产用罐相比搅拌型反应罐均有很大的优越性.     

热带假丝酵母(Candida tropicalis)79微体(microbody)分离与特性的研究

本文报道利用正十五烷热带假丝酵母Candida tropicalis 79微体的诱导和分离。用分级离心和非连续蔗糖密度梯度离心技术,从对数生长期前期的热带假丝酵母原生质体中分离得结构完整的微体。经酶学和细胞化学分析表明,微体中具有很强的过氧化氢酶、尿酸氧化酶、D-氨基酸氧化酶等活力和使3,3′-二氨基联苯(DAB)氧化聚合的能力,证实了过氧化氢酶等主要定位在微体上。电镜观察,微体是单膜结构的细胞器,在某些微体的基质中尚见到晶核(crystalline core)和类晶体(crystallo-id)等细微结构。微体中尚含有一定量的脱氧核糖核酸,提示了微体有遗传功能的可能性。     

Protein A磁性纳米颗粒载体的制备及应用

本研究采用本课题组合成的表面氨基化磁性纳米微球,首先通过化学共价交联制备了葡萄球菌Protein A磁性纳米微球载体（SPA-MP）,并探讨了载体制备的优化条件。然后根据生物分子特异性亲合作用原理,在外加磁场的定向控制下,通过亲和吸附、清洗和解吸附等操作,探讨了SPA-MP载体在抗体分离纯化领域的应用可行性。载体制备优化实验结果显示,通过改变蛋白质浓度、交联剂浓度和交联剂活化时间可以制备不同表面密度的SPA-MP载体。300 μg SPA,2.5% (V/V)戊二醛浓度和3小时的活化时间可以获取表面密度高达35 mg SPA/g磁性纳米微球的载体。此外,应用结果显示每克SPA-MP磁性微球载体可以结合高达14 mg 的CD25抗体,同时可有效地分离纯化人抗血清样品中的IgG抗体。     

环氧基高分子磁性复合微球固定化木瓜蛋白酶的研究

研究以甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)为单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)为交联剂,聚乙烯醇(PVA)为分散剂,在Fe3O4磁性纳米粒子存在的条件下,合成了交联度为25%的磁性高分子复合微球(GMAE-DMA).并以这种微球为载体,进行了对木瓜蛋白酶的固定化研究.探讨了最佳的固定化条件如下:温度为25℃,反应时间20h,pH值为8.5,给酶量为160mg/g.同时以酪蛋白为底物,研究了固定化酶的酶学性质,结果表明:固定化酶对不同pH值环境的耐受力、热稳定性和操作稳定性都有较大幅度的提高.实验证明这种高分子磁性复合微球是一种优良的固定化酶载体.     

美洲大蠊肠道内生微杆菌的分离鉴定及其抑菌活性研究

对美洲大蠊肠道内生微杆菌进行形态学和分子生物学鉴定,对其抑菌活性进行初步研究,并从基因水平分析微杆菌产生卤化次级代谢产物的潜力。利用平板划线法对美洲大蠊肠道内生微杆菌进行分离和纯化,革兰氏染色后进行光学显微镜观察,并利用16S rDNA PCR、BLAST同源性比对和构建系统发育树等方法对分离菌株进行分子生物学鉴定以及部分抗生素合成关键酶基因的筛选。在此基础上,以8株常见致病菌为指示菌,利用牛津杯法对分离菌株的抑菌活性进行初步研究。分离得到的8株微杆菌其菌落颜色呈淡黄色或白色;16S rDNA基因测序和BLAST比对结果表明,该8株微杆菌与已知微杆菌同源性均达到98%以上,系统发育树结果表明8株微杆菌与土壤、海洋来源的微杆菌同源性较高。部分抗生素合成关键酶基因筛选结果表明8株微杆菌中有6株至少对FADH2-依赖性卤化酶、非核糖体多肽合成酶(NRPS)及Ⅰ型聚酮合酶(PKSI)3种基因中的2种呈阳性表达。抑菌实验显示,8株微杆菌中有6株微杆菌对受试真菌和细菌的生长表现出了不同程度的选择性抑制作用,表明美洲大蠊肠道存在具有抑菌活性的内生微杆菌。     

使用激光微束研究哺乳动物早期胚胎分化

近年来，一些研究者用显微操作方法证实， 哺乳动物早期胚胎至少直至8一细胞期，每个卵 裂球仍然是全能的，即还没有开始分化。1965 年Daniel用激光微束照射破坏2一细胞期兔胚中 一个卵裂球后，另一卵裂球在培养条件下发育 至桑堪胚期。此外，还有Tarkowski和Wroblewska (1967）的卵裂球分离实验，Mintz (1965) 卵裂球重聚合实验以及最近Willadsen (1979) 羊胚卵裂球分离实验等。     

基于磁性纳米微球的Gamma干扰素酶联免疫检测方法建立

目的：建立及评价使用磁性纳米微球作为固相载体的人酌干扰素（Interferon-gamma,IFN-gamma）双抗体夹心酶联免疫吸附实验 （Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）检测方法。方法：以杂化细乳液合成法制备磁性纳米微球,将其作为免疫检测的固相 载体。将磁性微球与IFN-酌抗体进行偶联,建立基于磁性微球的ELISA 检测方法,检测人IFN-gamma,绘制IFN-gamma标准曲线并进行方法 学评价。结果：获得包被有人IFN-gamma抗体的免疫微球, 抗体偶联率为54.5 %。用它建立IFN-gamma的双抗体夹心的ELISA 检测方法,检 测范围为0-1000 pg/mL,相关系数为0.9996,灵敏度23.2 pg/mL,功能灵敏度0 pg/mL,批内和批间变异系数（Coefficients of Variance,CVs）＜8 %,检测总共需要2 小时。结论：成功制备了IFN-酌免疫微球并建立了定量检测人IFN-gamma的双抗体夹心磁珠 酶联免疫方法。     

基于磁性纳米微球的γ干扰素酶联免疫检测方法建立

目的:建立及评价使用磁性纳米微球作为固相载体的人γ干扰素(Interferon-gamma,IFN-γ)双抗体夹心酶联免疫吸附实验(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测方法。方法:以杂化细乳液合成法制备磁性纳米微球,将其作为免疫检测的固相载体。将磁性微球与IFN-γ抗体进行偶联,建立基于磁性微球的ELISA检测方法,检测人IFN-γ,绘制IFN-γ标准曲线并进行方法学评价。结果:获得包被有人IFN-γ抗体的免疫微球,抗体偶联率为54.5%。用它建立IFN-γ的双抗体夹心的ELISA检测方法,检测范围为0-1000 pg/m L,相关系数为0.9996,灵敏度23.2 pg/m L,功能灵敏度0 pg/m L,批内和批间变异系数(Coefficients of Variance,CVs)8%,检测总共需要2小时。结论:成功制备了IFN-γ免疫微球并建立了定量检测人IFN-γ的双抗体夹心磁珠酶联免疫方法。