【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无机材料和分析，具体涉及一种核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料magg@pda@au@aptamer及其制备和用于重组蛋白的高效、高选择性捕获。
技术介绍
1、重组蛋白是应用了重组dna或重组rna的技术从而获得的蛋白质。重组蛋白在生物医药、生物工程、蛋白质组学等领域发挥着重要作用，同时重组蛋白在医学研究、药学研究、检验学研究和防疫学研究等生命科学基础研究中得到了广泛应用。因此，重组蛋白的表达和纯化需求也日益增加。目前，固定化金属离子亲和色谱(imac)是一种最为常见的蛋白纯化方法，它的纯化原理是利用蛋白表面暴露的组氨酸和基质表面固载的金属离子之间的螯合作用实现对重组蛋白的选择性分离，该分离方法操作繁琐，富集容量有限，且选择性和特异性不强。因此发展一种简便、高效、选择性好以及特异性强的重组蛋白方法是必要的。
2、磁性材料因其兼具良好的生物相容性、易修饰性和磁性可控性已被广泛应用在蛋白分离领域中。氧化石墨烯不仅具有比表面积大，同时表面还含有大量含氧基团，易于化学修饰和亲水改性。已有报道将磁性纳米粒子fe3o4和氧化石墨烯go分别进行官能团修饰后再通过化学反应将两者连接起来，再进行后续的修饰，制备过程繁琐复杂，降低了此类材料的广泛应用和实用性。此外，聚多巴胺是一种生物相容性较好的聚合物，具有粘附性、自组装和生物相容性等特性。核酸适配体是单链的寡核苷酸(ssdna or ssrna)，能够形成特殊的三维结构，对靶标物质具有高亲和性和高特异性，并且化学稳定性好，易于修饰。将核酸适配体作为亲和配体固载在磁性
技术实现思路
1、本专利技术针对现有方法的不足，制备一种合成方法简单、操作简便、亲和富集效率高且选择性好的核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性氧化石墨烯复合材料，并用于重组蛋白的纯化分离。在磁性氧化石墨烯复合基质材料的表面通过多巴胺的氧化聚合作用包覆上聚多巴胺(pda)，并原位生成金纳米颗粒，提高复合材料的表面亲水性和核酸适配体的结合位点；最后利用au与巯基反应键合上核酸适配体，材料表面核酸适配体的固载量提高。
2、本专利技术采用的技术路线如下：
3、本专利技术公开了一种核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料，以磁性氧化石墨烯为核，包覆聚多巴胺壳层，壳层表面键合金纳米颗粒和核酸适配体；所述核酸适配体的键合固载量为1-45nmol/mg。
4、上述技术方案中，进一步地，所述核酸适配体的键合固载量为45nmol/mg。
5、上述技术方案中，进一步地，所述磁性复合材料的制备方法包括：通过溶剂热法一步合成磁性氧化石墨烯magg，将magg分散在碱性多巴胺溶液中，通过多巴胺的氧化聚合作用制备聚多巴胺包覆的磁性复合材料magg@pda，之后利用氨基与贵金属au之间的化学键作用，在magg@pda表面键合au纳米颗粒得到magg@pda@au，将5端修饰巯基的核酸适配体连接到材料表面，合成核酸适配体修饰的聚多巴胺包覆的磁性氧化石墨烯复合材料magg@pda@au@aptamer。
6、上述技术方案中，进一步地，所述磁性氧化石墨烯magg为在石墨烯上分散有四氧化三铁颗粒，石墨烯的片径为500nm-4μm，四氧化三铁磁核的粒径为100-300nm。
7、上述技术方案中，进一步地，所述溶剂热法一步合成磁性氧化石墨烯magg具体为：
8、0.08-0.32g fec13·6h2o作铁源，0.015-0.06g柠檬酸钠作稳定剂，0.015-0.06g石墨烯go作为磁核生长的基质，加入15-60ml乙二醇进行溶解，在0至4℃冰浴条件下超声1-4h，形成均一的悬液；再加入0.35-1.4g乙酸钠，机械搅拌0.2-1h，混合液转入反应釜中，160-220℃反应5-10h；制备的产物依次用水和乙醇各清洗2-4次，真空干燥，得到磁性氧化石墨烯复合基质材料magg。
9、上述技术方案中，进一步地，所述磁性复合材料的制备方法包括以下步骤：
10、第一步，溶剂热法一步合成magg；
11、第二步，合成聚多巴胺包覆的磁性复合材料magg@pda：称取第一步制备的magg材料15-60mg超声分散在30-120ml乙醇、15-60ml浓度为5-20mm的tris-hcl缓冲液和20-90ml水的混合液中，加入60-240mg多巴胺，在25-60℃条件下机械搅拌6-12h，制备的产物用磁铁进行固液分离，收集固体产物，再依次用水和乙醇各清洗2-4次，真空干燥，得到聚多巴胺包覆的磁性复合材料magg@pda；
12、第三步，纳米au颗粒原位修饰制备magg@pda@au：取第二步中制备的magg@pda材料6-24mg分散在75-300ml去离子水中，加入120-480μl浓度为75-300mm的氯金酸，将反应混合物升温至50-120℃，保持0.2-1h；再将0.75-3ml浓度为0.5-2.0m的柠檬酸钠迅速加入，反应持续0.5-2h，再依次用水和乙醇各清洗2-4次，真空干燥；
13、第四步，合成核酸适配体修饰的磁性氧化石墨烯复合材料magg@pda@au@aptamer：取30-120μl浓度为50-200μm巯基修饰的核酸适配体，加入30-120μl浓度为50-200μm的三(2-羧乙基)膦盐酸盐(tcep)溶液和60-240μl浓度为50-200mm的tris-hcl缓冲溶液，室温下震荡孵育0.5-2h；待反应完成后再将上述溶液加入到40-160μg的magg@pda@au材料中，4-37℃条件下震荡孵育6-18h，收集材料，用pbs清洗，再加入40-160μl浓度为0.5-2mm的巯基己醇(mch)进行封闭；材料经磁铁收集，pbs清洗后，得到magg@pda@au@aptamer。
14、上述技术方案中，进一步地，所述核酸适配体为针对重组组氨酸标签蛋白的适配体(5’-(sh)-gctatgggtggtctggttgggattggccccgggagctggc-3’)。
15、本专利技术还公开了前述核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料作为亲和富集材料的应用。
16、上述技术方案中，进一步地，所述应用中直接将所述磁性复合材料加入到大肠杆菌的菌体裂解液中，用于高效、高选择性地捕获目标蛋白。
17、由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
18、本专利技术采用溶剂热法一步合成氧化石墨烯复合材料，制备方法简便，避免了繁复的修饰步骤，提高了材料的实用性。将氧化石墨烯复合材料作为核酸适配体的固载基质，不仅能够增加核酸适配体的固载量，而且操作简便，磁核的磁响应特性实现了材料在选择性富集组氨酸标签重组蛋白的过程中的外磁场可控分离；采用聚多巴胺对磁性氧化石墨烯进行包覆，一方面提高了材料的亲水性，另一方面聚多巴胺中丰富的氨基提高了au本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料，其特征在于，以磁性氧化石墨烯为核，包覆聚多巴胺壳层，壳层表面键合金纳米颗粒和核酸适配体；所述核酸适配体的键合固载量为1-45nmol/mg。
2.根据权利要求1所述的核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料，其特征在于，所述核酸适配体的键合固载量为45nmol/mg。
3.根据权利要求1所述的核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料，其特征在于，所述磁性复合材料的制备方法包括：通过溶剂热法一步合成磁性氧化石墨烯MagG，将MagG分散在碱性多巴胺溶液中制备聚多巴胺包覆的磁性复合材料MagG@PDA，在MagG@PDA表面键合Au纳米颗粒得到MagG@PDA@Au，将5端修饰巯基的核酸适配体连接到材料表面，合成核酸适配体修饰的聚多巴胺包覆的磁性氧化石墨烯复合材料MagG@PDA@Au@Aptamer。
4.根据权利要求3所述的核酸适配体修饰的聚多巴胺包覆的磁性氧化石墨烯复合材料，其特征在于：所述磁性氧化石墨烯MagG为在石墨烯上分散有四氧化三铁颗粒，石墨烯的片径为500nm-4μm，四氧化三铁磁核
5.根据权利要求3所述的核酸适配体修饰的聚多巴胺包覆的磁性氧化石墨烯复合材料，其特征在于，所述溶剂热法一步合成磁性氧化石墨烯MagG具体为：
6.根据权利要求5所述的核酸适配体修饰的聚多巴胺包覆的磁性氧化石墨烯复合材料，其特征在于，所述磁性复合材料的制备方法包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料，其特征在于：所述核酸适配体为针对重组组氨酸标签蛋白的适配体(5’-(SH)-GCTATGGGTGGTCTGGTTGGGATTGGCCCCGGGAGCTGGC-3’)。
8.权利要求1所述的核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料作为亲和富集材料的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：直接将所述磁性复合材料加入到大肠杆菌的菌体裂解液中，用于高效、高选择性地捕获目标蛋白。
...【技术特征摘要】
1.一种核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料，其特征在于，以磁性氧化石墨烯为核，包覆聚多巴胺壳层，壳层表面键合金纳米颗粒和核酸适配体；所述核酸适配体的键合固载量为1-45nmol/mg。
2.根据权利要求1所述的核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料，其特征在于，所述核酸适配体的键合固载量为45nmol/mg。
3.根据权利要求1所述的核酸适配体修饰聚多巴胺包覆的磁性复合材料，其特征在于，所述磁性复合材料的制备方法包括：通过溶剂热法一步合成磁性氧化石墨烯magg，将magg分散在碱性多巴胺溶液中制备聚多巴胺包覆的磁性复合材料magg@pda，在magg@pda表面键合au纳米颗粒得到magg@pda@au，将5端修饰巯基的核酸适配体连接到材料表面，合成核酸适配体修饰的聚多巴胺包覆的磁性氧化石墨烯复合材料magg@pda@au@aptamer。
4.根据权利要求3所述的核酸适配体修饰的聚多巴胺包覆的磁性氧化石墨烯复合材料，其特征在于：所述磁性氧化石墨烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦倩，黄晓华，王迅，秦鑫，石敏，杨光，
申请(专利权)人：大连医科大学，
类型：发明
国别省市：
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