本发明专利技术涉及丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜或涂层及其制备，具体涉及到在气/液界面形成的丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜及其制备方法和应用，以及在固/液界面形成的丝蛋白/溶菌酶纳米涂层及其制备方法和应用。本发明专利技术在温和条件下混合丝蛋白和溶菌酶的溶液，即可在气/液或固/液界面得到纳米级薄膜或涂层。薄膜或涂层的性能可以通过改变混合溶液中的两种蛋白质的比例来进行调控。因此具有制备方法简单、条件绿色温和、原料成本低廉等优势。所得纳米薄膜或涂层可与各种材料表面结合，因此在表面改性、生物医用等领域具有广泛的应用前景。的应用前景。的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜或涂层及其制备
[0001]本专利技术涉及属于天然高分子材料
，尤其是涉及丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜或涂层及其制备，具体涉及到在气/液界面形成的丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜及其制备方法和应用，以及在固/液界面形成的丝蛋白/溶菌酶纳米涂层及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]纳米级蛋白质薄膜或涂层是一种具有优异生物相容性和可修饰性的二维纳米材料，为现代材料界提供了多种机遇，在表面改性、生物材料、光刻、光学、电子等各个领域都有实际意义。在这些应用中，通常需要材料具有宏观尺寸，然而蛋白质薄膜通常是通过微观构建单元自组装所形成的，因此在米级或更高的尺度上，要想真正地与一般的宏观材料相媲美仍然是一个挑战。
[0003]类淀粉样蛋白如溶菌酶由于其优异的自组装能力和丰富的相转变行为被用于制备蛋白质纳米薄膜上。
[0004]例如，中国专利CN105153443B公开了利用溶菌酶制备生物蛋白质二维纳米薄膜的方法，该方法利用溶菌酶分子与三(2
‑
羧乙基)膦盐酸盐发生相转变反应生成的纳米颗粒在气/液界面通过表界面诱导自组装形成一层生物蛋白质二维纳米薄膜，或者在膜的制备过程中直接将基材与溶液表面接触，使溶菌酶相转变生成的纳米颗粒通过表界面诱导直接在液固表面自组装形成二维纳米薄膜，即原位生长于基材表面。该专利称其所制备的生物蛋白质二维纳米薄膜的厚度约为30～80nm左右，表面粗糙度小，透明度高，且具有较好的粘附性，可用于对基材表面进行改性。然而该专利中利用溶菌酶制成的薄膜力学性能较差，限制了其应用。
[0005]中国专利CN108854599A公开了一种基于交联溶菌酶的透析膜及其应用，该透析膜是溶菌酶相转变形成的二维纳米薄膜用戊二醛交联后粘附在PET核孔膜上，形成的以交联溶菌酶纳米薄膜为致密皮层、PET核孔膜为支撑层的透析膜。该专利技术透析膜易实现大面积制备，同时又具有低成本、低能耗、环保等特点，避免了传统聚合物膜合成过程中的步骤繁琐及环境污染问题，且透析膜具有较好的生物相容性，对不同分子具有大小选择性分离，能够完全截留3.2nm以上的分子，对小分子有较快的扩散速率，可作为血液净化膜，清除尿素、肌酸肝及中大分子毒素和硫酸吲哚酚，是一种较为理想的透析膜材料。然而该专利中，溶菌酶相转变形成的二维纳米薄膜是用戊二醛交联的，并且交联后粘附在PET核孔膜，由于戊二醛有一定的毒性，导致其应用场所受限。
技术实现思路
[0006]为了克服现有技术中类淀粉样蛋白组装形成的蛋白质纳米膜力学性能较差的问题，本专利技术提供一种丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜或涂层及其制备。
[0007]本专利技术具体提供在气/液界面形成的丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜及其
制备方法和应用，以及在固/液界面形成的丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米涂层及其制备方法和应用。
[0008]为了提高类淀粉样蛋白组装形成的蛋白质纳米膜的力学性能，本专利技术引入了力学性能和生物相容性良好的丝蛋白，将其与溶菌酶成膜的体系复合，在气/液界面得到了力学性能优异，具有可转移性的丝蛋白/溶菌酶纳米薄膜。同时，本专利技术还进一步在固/液界面得到了稳定且与基材结合紧密的丝蛋白/溶菌酶纳米涂层。
[0009]本专利技术提供的方法，制备过程快速、便捷，可在两分钟内就形成薄膜或涂层；制备条件简便温和，绿色环保，得到的薄膜或涂层完全由蛋白质组成，将蛋白质的生物相容性得到了很好的保持；制备得到的薄膜或涂层对任意材料表面都有较强的结合力，为材料表面改性提供了一种绿色平台；此外，基于本专利技术的技术方案，目前已在实验室内得到了宏观尺寸的薄膜或涂层。因此，这种简单快速的制备方法也为其今后的工业化大规模生产提供了可行性。
[0010]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0011]本专利技术首先提供在气/液界面形成丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜的方法，包括以下步骤：
[0012]获得混合有丝蛋白和溶菌酶的混合溶液，将混合溶液盛在容器中，孵育一段时间后，在气/液界面形成丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜。
[0013]这里面的气/液界面是指混合溶液的表面和混合溶液上方空气之间的界面。
[0014]在本专利技术的一个实施方式中，在气/液界面形成丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜的方法，具体包括以下步骤：
[0015](1)制备丝蛋白溶液；
[0016](2)使用缓冲溶液稀释丝蛋白溶液，使丝蛋白终浓度为1mg/mL—50mg/mL；
[0017](3)使用缓冲溶液配制溶菌酶溶液，使溶菌酶终浓度为1mg/mL—50mg/mL；
[0018](4)使用缓冲溶液配制三(2
‑
羧乙基)膦盐酸盐溶液，使三(2
‑
羧乙基)膦盐酸盐终浓度为5—100mmol/L，并调节其pH为4.0—11.0；
[0019](5)将步骤(2)、(3)、(4)所得三种溶液均匀混合；
[0020](6)将(5)所得混合溶液盛在容器中，孵育一段时间后，在气/液界面形成丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜。
[0021]在本专利技术的一个实施方式中，混合有丝蛋白和溶菌酶的混合溶液中，丝蛋白与溶菌酶的质量比例为1:10—10:1，优选为1:5—5:1。
[0022]在本专利技术的一个实施方式中，所述丝蛋白溶液为纯再生丝素蛋白溶液，或者为除纯丝蛋白溶液外还含其他成分的混合溶液或悬浊液，所述其他成分包括水溶性高分子、功能性无机材料或药物分子等。
[0023]在本专利技术的一个实施方式中，所述缓冲溶液选自4
‑
羟乙基哌嗪乙磺酸缓冲溶液等，pH值约为7.0。
[0024]在本专利技术的一个实施方式中，所述孵育时间为2分钟以上。
[0025]本专利技术所得丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜可以通过捞具捞起，本专利技术中，在气/液界面的捞膜方式为用任何适宜大小的捞具将气/液界面丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜从界面中捞起。
[0026]本专利技术所得丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜可以稳定存在且具有自支撑性能。由于有丝蛋白的存在，所以丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜具有良好的力学强度，使得本专利技术所得丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜具有可转移性，可转移至任意基材表面，且可多次叠加转移。
[0027]本专利技术还提供在固/液界面形成的丝蛋白/溶菌酶纳米涂层的方法，包括以下步骤：获得混合有丝蛋白和溶菌酶的混合溶液，将基材浸泡于所得混合溶液或者将基材倒扣于所得混合溶液表面，孵育一段时间后，在固/液界面即基材表面形成丝蛋白/溶菌酶纳米涂层。这里所述固/液界面是指基材的固体表面与混合溶液之间形成的固/液界面。
[0028]在本专利技术的一个实施方式中，所述在固/液界面形成的丝蛋白/溶菌酶纳米涂层的方法，具体包括以下步骤：
[0029](1)制备丝蛋白溶液；
[0030](2)使用缓冲溶液稀释丝蛋白溶液，使丝蛋白终浓度本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.在气/液界面形成丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：获得混合有丝蛋白和溶菌酶的混合溶液，将混合溶液盛在容器中，孵育一段时间后，在气/液界面形成丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜。2.根据权利要求1所述在气/液界面形成丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备丝蛋白溶液；(2)使用缓冲溶液稀释丝蛋白溶液，使丝蛋白终浓度为1mg/mL—50mg/mL；(3)使用缓冲溶液配制溶菌酶溶液，使溶菌酶终浓度为1mg/mL—50mg/mL；(4)使用缓冲溶液配制三(2
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羧乙基)膦盐酸盐溶液，使三(2
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羧乙基)膦盐酸盐终浓度为5—100mmol/L，并调节其pH为4.0—11.0；(5)将步骤(2)、(3)、(4)所得三种溶液均匀混合；(6)将(5)所得混合溶液盛在容器中，孵育一段时间后，在气/液界面形成丝蛋白/溶菌酶可转移蛋白质纳米薄膜。3.在固/液界面形成的丝蛋白/溶菌酶纳米涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：获得混合有丝蛋白和溶菌酶的混合溶液，将基材浸泡于所得混合溶液或者将基材倒扣于所得混合溶液表面，孵育一段时间后，在基材表面形成丝蛋白/溶菌酶纳米涂层。4.根据权利要求3所述在固/液界面形成的丝蛋白/溶菌酶纳米涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备丝蛋白溶液；(2)使用缓冲溶液稀释丝蛋...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵正中，苗变梁，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：
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