BSA印迹聚丙烯酰胺海藻酸钙水凝胶膜的吸附性能及细胞培养

2014年7月18～21日常州
BSA印迹聚丙烯酰胺／海藻酸钙水凝胶膜的吸
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林贝贝赵孔银¨冯灵智魏俊富陈甜张新新
天津工业大学材料-5科学工程学院天津300387
分子印迹技术已成功应用于小分子化合物的印迹，由于生物大分子(蛋白质、基酸和多肽等)分子量大、结构复杂、构像灵活以及对环境的敏感性【1．3】，印迹生物大分子仍面对很多挑战。

水凝胶由于其温和的制备条件能够保持蛋白质的天然构型并且可提供非共价功能基团，调整孔隙度优化印迹孔穴的形成，使得它已成功应用于生物大分子的印迹。

聚丙烯酰胺(PAM)凝胶具有良好的生物相容性、惰性并且具有丰富的酰胺基团，可以与蛋白质中的多肽链形成强烈的相互作用便于对蛋白质的吸附弘刀。

海藻酸盐由于具有良好的生物相容性和降解性，稳定性好等优点，将海藻酸盐凝胶应用于印迹生物大分子的文献已有报道。

然而，海藻酸钙水凝胶易碎且重复使用性能差。

Jeong-Yun Sun等嘲通过混合两种交联聚合物．离子交联的海藻酸和共价交联的聚丙烯酰胺制备出一种高弹性高韧性水凝胶。

当将其拉伸的时候，海藻酸钙慢慢解开拉链而聚丙烯酰胺保持制备完整，当离子交联的海藻酸钙链的离子交联点完全破坏的时候，海藻酸链仍然保持完整，且离子交联可再次形成。

基于这种杂化凝胶的高弹性和高韧性，可以保持印迹孔穴不变，提高可重复利用性能。

本文以BSA为模板分子，以过硫酸铵为引发剂，N’N．亚甲基双丙烯酰胺为共价交联剂，2．5％的CaCl2为离子交联荆，制备了厚度可控的BSA印迹聚丙烯酰胺舟每藻酸钙(CAn'AM) 杂化凝胶膜。

并采用表面印迹的方法将此杂化膜接枝在聚丙烯无纺布上。

研究了蛋白质印迹聚丙烯酰胺海藻酸钙膜中交联剂浓度对膜力学性能和对BSA的吸附量影响以及丙烯酰胺浓度，交联剂浓度等对蛋白质印迹聚丙烯无纺布接枝聚丙烯酰胺海藻酸钙凝胶膜
(PP-g-CA／PAM)吸附性能的影响。

此外，本文进一步将BSA印迹CA／PAM杂化凝胶膜用于L929细胞的培养。

为蛋白质印迹材料在组织工程中的应用做了有益的探索。

图l为共价交联剂对CA雪AM膜蛋白质吸附量的影响。

从图1可以看出，印迹蛋白质的CMPAM膜对BSA的吸附量明显大于非印迹蛋白质膜对BSA的吸附量。

且共价交联剂
对非印迹蛋白质膜的吸附量几乎没有影响，而对印迹蛋白质的膜的吸附量有一定的影响。

随着共价交联剂的增加，印迹蛋自质的膜对BSA的吸附量先增加后减少。

图2为CMPAM膜对BSA的吸附热力学曲线。

从图中可以看出，随着BSA浓度的增加，膜对BSA的吸附量先增加后达到稳定状态。

图3为共价交联剂浓度对PP-g-CA／PAM吸附量和印迹效率的影响。

从图3可以看出，随着交联剂浓度的增加，PP-g-CA／PAM MIP膜对BSA的吸附量逐步增加，当交联
剂浓度大衣0．08％时，吸附量明显下降。

这是因为交联剂浓度太大，过度交联的PP 骨CMPAM膜抑
制了蛋白质的扩散。

图4为单体浓度对PP．g-CMPAM吸附量和印迹效率的影响。

从图5可以看出，PP-g-CA／PAM MIP对BSA的吸附量明显大于PP-g-CA／PAM NIP。

随着单体浓度的增加，PP-g-CA／PAM M1P对BSA的吸附量先增加后减小，在单体浓度为】D％时，对BSA 的吸附量达到最大值。

中国化学会第17届反应性高分子学术研讨会
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图1共价交联剂对膜蛋白质吸附量的影响图2CA／P A M膜对BS A的吸附热力学曲线AM：SA=6：1，过硫酸铵浓度1％，氯化钙浓度1％
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图3交联剂浓度对P P-g-CA／PA M吸附曩图4单体浓度对PP．g-CA／PAM吸附量和印迹效率的影响和和印迹效率的影响
单体浓度10％，海藻酸钠浓度o．5％交联剂浓度0．08％，海藻酸钠浓度o．5％
图5为PP-g-CA／PAM对BSA的吸附热力学曲线。

图6为PP—g-CA／PAM MIP的重复利用曲线，从图6可以看出，相对于PAM，PP-g-CA／PAMMIP的重复利用性明显提高。

在循环利用5次后，其腰仍能保持初始值的92．95％，体现了很好的可重复应用性能。

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图5P P-g-C Af P AM对B SA的吸附热力学曲线图6PP-g-CA／P AM MIP的重复利用曲线单体浓度10％，交联剂浓度0．08％海藻酸钠浓度O．5％
2014年7月18～21日常州
图7为在BSA PAM／CA MIP和PAM／CA NIP上培养3天的老鼠胚胎成纤维细胞(L929)的光学显微镜照片。

L929细胞在MIP表面展显了良好的粘附和扩散性能，而在NIP表面容易死亡。

培养3天后在MIP上的活细胞数目远高于NIP上的细胞数量。

原因是BSAEP迹水凝胶膜的
表面存在大量的印迹位点，可吸附更多的BSA，可明显促进细胞的迁移、增殖、分化和生长。

非印迹PA M／CA膜表面不容易吸附蛋白质，因此其表面附着的细胞较少，即使附着了细胞也容易凋亡。

上述情况说明BSA PA M／C A MIP的表面比NIP表面具有更的生物相容，在生物领域有潜在的应用前景。

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