杂化蛋白涂层的制备方法、杂化蛋白涂层材料及应用技术

本发明专利技术公开了杂化蛋白涂层的制备方法、杂化蛋白涂层材料及应用，涉及生物材料技术领域。杂化蛋白涂层的制备方法包括：将基材置于含有至少两种蛋白的蛋白溶液中，在氧化剂存在的条件下反应形成涂层。将两种或多种蛋白在氧化剂存在的条件下在基材上形成杂化蛋白涂层，在涂层中蛋白二硫键被氧化成磺酸基团，改变了蛋白原来的二级结构，暴露出更多的亲疏水基团，蛋白通过自组装形成涂层，这种杂化涂层可以协同发挥蛋白各自的特异性性能。以协同发挥蛋白各自的特异性性能。以协同发挥蛋白各自的特异性性能。

【技术实现步骤摘要】
杂化蛋白涂层的制备方法、杂化蛋白涂层材料及应用


[0001]本专利技术涉及生物材料
，具体而言，涉及杂化蛋白涂层的制备方法、杂化蛋白涂层材料及应用。

技术介绍

[0002]蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者，蛋白质在各种生命活动中发挥特别重要的作用，是各种生命活动的终极控制者和首要执行者，几乎参与并影响生物体内所有生命活动。而不同蛋白具有不同的生理功能，如何将其稳定固定在材料表面并且发挥其生理功能一直是一个挑战性的难题。
[0003]现有蛋白改性工艺通过加入还原剂或有机试剂达到蛋白组装形成涂层的工艺，但是只能得到单一的蛋白涂层，并且得到的蛋白涂层难以保持蛋白质的生理功能。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种杂化蛋白涂层的制备方法，其能够在涂层中引入两种或多种蛋白，并保持蛋白质的生理功能。
[0006]本专利技术的第二目的在于提供一种杂化蛋白涂层材料，其表面存在两种或多种蛋白，且能够稳定发挥其生理功能。
[0007]本专利技术的第三目的在于提供上述杂化蛋白涂层材料在制备血液接触类器件中的应用。
[0008]本专利技术是这样实现的：
[0009]第一方面，本专利技术提供一种杂化蛋白涂层的制备方法，包括：
[0010]将基材置于含有至少两种蛋白的蛋白溶液中，在氧化剂存在的条件下反应形成涂层。
[0011]在可选的实施方式中，氧化剂在反应体系中的浓度为0.05
‑
50mg/mL；优选为0.5
‑
20mg/mL。
[0012]在可选的实施方式中，氧化剂选自过硫酸盐、高碘酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、无机过氧化物、硝酸盐和高锰酸盐中的至少一种；
[0013]优选地，无机过氧化物选自Na2O2、K2O2、MgO2、CaO2、BaO2和H2O2中的至少一种。
[0014]在可选的实施方式中，蛋白溶液中含有两种蛋白，且两种蛋白的摩尔比为0.01
‑
10:1，两种蛋白在反应体系中的总浓度为0.001
‑
10mmol/mL；
[0015]优选地，两种蛋白的摩尔比为0.5
‑
5:1，两种蛋白在反应体系中的总浓度为0.01
‑
5mmol/mL。
[0016]在可选的实施方式中，蛋白溶液中的蛋白种类选自血清白蛋白、溶菌酶、胃蛋白、胰岛素、α
‑
乳清白蛋白、胶原蛋白、球蛋白、角蛋白、乳铁蛋白和纤维蛋白原中的至少两种；
[0017]优选地，蛋白溶液中的蛋白为血清白蛋白和溶菌酶。
[0018]在可选的实施方式中，控制反应温度为0
‑
50℃，反应时间为2h以上；
[0019]优选地，控制反应温度为20
‑
40℃，反应时间为2
‑
96；
[0020]优选地，在反应完成之后，进行清洗、干燥。
[0021]在可选的实施方式中，基材选自金属材料、无机非金属材料、高分子材料、生物医用微纳米粒子、天然生物材料和人工合成多肽类水凝胶材料中的至少一种；
[0022]其中，生物医用微纳米粒子选自四氧化三铁纳米粒子、二氧化硅纳米粒子、氧化钛纳米粒子和氧化锌纳米粒子中的至少一种；
[0023]天然生物材料选自可塑性淀粉基材料、明胶、胶原蛋白、透明质酸钠、纤维蛋白、海藻酸钠、琼脂糖、丝蛋白、角质蛋白、纤维素、半纤维素、木质素、甲壳素及其衍生物、动物来源的脱细胞组织和动物来源的器官中的至少一种；
[0024]人工合成多肽类水凝胶材料选自聚L
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赖氨酸和聚L
‑
谷胺酸中的至少一种。
[0025]在可选的实施方式中，金属材料选自不锈钢、钴基合金、钛及其合金、镍钛合金、铂及其合金、镁及其合金、铁及其合金和锌及其合金中的至少一种；
[0026]优选地，无机非金属材料选自氧化钛及其纳米管、碳素材料、硅、二氧化硅、羟基磷灰石、磷酸钙、氮化硅、碳化硅、硅铝酸盐、钙铝系、生物玻璃、羟基磷灰石、磷酸钙和氮化钛中的至少一种；
[0027]优选地，高分子材料选自涤纶、聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚氨酯、碳共聚物、聚乙醇酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚乳酸、乙交酯
‑
丙交酯共聚物、聚三亚甲基碳酸酯、聚己内酯、聚羟基脂肪酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚酰胺、聚二(恶)烷酮、环氧树脂、硅橡胶、硅凝胶、聚丙烯酸及其衍生物、聚乙二醇及其衍生物和聚乙烯醇中的至少一种。
[0028]第二方面，本专利技术提供一种杂化蛋白涂层材料，由前述实施方式中任一项的制备方法制备而得。
[0029]第三方面，本专利技术提供前述实施方式的杂化蛋白涂层材料在制备血液接触类器件中的应用。
[0030]本专利技术具有以下有益效果：将两种或多种蛋白在氧化剂存在的条件下在基材上形成杂化蛋白涂层，在涂层中蛋白二硫键被氧化成磺酸基团，改变了蛋白原来的二级结构，暴露出更多的亲疏水基团，蛋白通过自组装形成涂层，这种杂化涂层可以协同发挥蛋白各自的特异性性能。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0032]图1为本专利技术所制备的硅橡胶表面沉积的牛血清白蛋白和溶菌酶杂化涂层的抗菌涂板实验；
[0033]图2为本专利技术所制备的硅橡胶表面沉积的牛血清白蛋白和溶菌酶杂化涂层的体内抗凝血实验。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0035]专利技术人通过加入氧化剂可以使两种或多种蛋白相互作用而沉积得到均匀的涂层，并且还能维持蛋白原有的生理功能，不用调节pH值，就能在金属、非金属、高分子等材料表面快速成膜。本专利技术实施例所提供的制备方法简便易行，具有很好的工业化应用前景。
[0036]本专利技术实施例提供一种杂化蛋白涂层的制备方法，包括：将基材置于含有至少两种蛋白的蛋白溶液中，在氧化剂存在的条件下反应形成涂层。在氧化剂的作用下，蛋白中的二硫键会被氧化成磺酸基团，改变了蛋白原来的二级结构，可以暴露出更多的亲疏水基团，蛋白可以通过自组装形成涂层。
[0037]蛋白的种类可以为两种或多种，氧化剂的种类也不限。
[0038]在一些实施例中，蛋白溶液中的蛋白种类选自血清白蛋白、溶菌酶、胃蛋白、胰岛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种杂化蛋白涂层的制备方法，其特征在于，包括：将基材置于含有至少两种蛋白的蛋白溶液中，在氧化剂存在的条件下反应形成涂层。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂在反应体系中的浓度为0.05
‑
50mg/mL；优选为0.5
‑
20mg/mL。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂选自过硫酸盐、高碘酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、无机过氧化物、硝酸盐和高锰酸盐中的至少一种；优选地，无机过氧化物选自Na2O2、K2O2、MgO2、CaO2、BaO2和H2O2中的至少一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蛋白溶液中含有两种蛋白，且两种蛋白的摩尔比为0.01
‑
10:1，两种蛋白在反应体系中的总浓度为0.001
‑
10mmol/mL；优选地，两种蛋白的摩尔比为0.5
‑
5:1，两种蛋白在反应体系中的总浓度为0.01
‑
5mmol/mL。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蛋白溶液中的蛋白种类选自血清白蛋白、溶菌酶、胃蛋白、胰岛素、α
‑
乳清白蛋白、胶原蛋白、球蛋白、角蛋白、乳铁蛋白和纤维蛋白原中的至少两种；优选地，所述蛋白溶液中的蛋白为血清白蛋白和溶菌酶。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，控制反应温度为0
‑
50℃，反应时间为2h以上；优选地，控制反应温度为20
‑
40℃，反应时间为2
‑
96；优选地，在反应完成之后，进行清洗、干燥。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志禄，牟小辉，张江玲，马青，王颖，张文泰，杜泽煜，
申请(专利权)人：东莞市人民医院，
类型：发明
国别省市：