抗蛋白質(zhì)非特異性吸附材料內(nèi)在機(jī)理和特性的研究.pdf

1、抗蛋白質(zhì)非特異性吸附材料可以有效減少材料表面的蛋白質(zhì)吸附從而提高材料的生物相容性。傳統(tǒng)的聚乙二醇(PEG)材料在復(fù)雜的生物環(huán)境中，其長(zhǎng)效性和穩(wěn)定性非常有限，已有研究發(fā)現(xiàn)PEG分子能夠激活部分人體的免疫，PEG修飾的蛋白質(zhì)藥物活性急劇下降。而兩性離子材料如聚甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽堿(pMPC)、聚磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯(pSBMA)和聚羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯(pCBMA)越來(lái)越多地被證實(shí)比PEG有更加長(zhǎng)效的生物相容性。因此研究PEG以及

2、兩性離子材料抗蛋白質(zhì)非特異性吸附的機(jī)理不僅有助于更加了解材料抗蛋白質(zhì)吸附的機(jī)制，優(yōu)先選擇合適的抗蛋白質(zhì)非特異性材料，更有助于設(shè)計(jì)并發(fā)現(xiàn)更優(yōu)秀的抗蛋白質(zhì)非特異性吸附材料。本論文圍繞抗蛋白質(zhì)非特異性吸附材料的內(nèi)在機(jī)理和特性，首先創(chuàng)建了低場(chǎng)核磁方法學(xué)考察PEG和具有代表性的兩性離子聚合物pSBMA不同的水合能力，以及大分子PEG與蛋白質(zhì)的作用情況;進(jìn)一步探索溶液狀態(tài)下長(zhǎng)短鏈PEG以及pSBMA對(duì)比PEG和蛋白質(zhì)不同的作用特性;最后設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)在

3、水凝膠中的擴(kuò)散直接體現(xiàn)PEG和SBMA與蛋白質(zhì)不同的作用力。主要內(nèi)容和結(jié)論包括以下六個(gè)部分:
　　1、利用低場(chǎng)核磁采集不同濃度的PEG水溶液CPMG序列反演得到T2橫向弛豫時(shí)間，定量計(jì)算PEG緊密結(jié)合的水分子量，結(jié)果表明一個(gè)EG單元結(jié)合一個(gè)水分子，并得到DSC方法驗(yàn)證，同時(shí)跟蹤聚合物的溶解過(guò)程中自身鏈段的物理行為。
　　2、利用低場(chǎng)核磁T2反演技術(shù)定量研究pSBMA和PEG不同的水合能力以及材料周圍水分子的狀態(tài)。證明pSBM

4、A每個(gè)單元比PEG結(jié)合更多的水(SB-8個(gè)，EG-1個(gè))，同時(shí)pSBMA的水合層水分子排列比PEG更加緊密，而飽和水層形成后pSBMA周圍的水分子比PEG周圍的水分子更自由。
　　3、利用低場(chǎng)核磁T2反演技術(shù)定量研究不同分子量的PEG與蛋白質(zhì)的相互作用，發(fā)現(xiàn)PEG與蛋白質(zhì)在溶液中存在較強(qiáng)的相互作用，且該相互作用和PEG分子量以及蛋白質(zhì)類型相關(guān)，并定量計(jì)算PEG與蛋白質(zhì)的結(jié)合常數(shù)在104到105 M-1。
　　4、通過(guò)熒光、高

5、場(chǎng)核磁共振、原子力顯微鏡進(jìn)一步研究不同分子量PEG與蛋白質(zhì)相互作用的方式及對(duì)結(jié)合區(qū)域的影響。驗(yàn)證了PEG和蛋白質(zhì)的相互作用與分子量密切相關(guān)，小分子量PEG(400Da)由于較高的親水性和較短的分子鏈，無(wú)法與蛋白質(zhì)形成多點(diǎn)接觸，從而急劇降低了和蛋白質(zhì)分子的相互作用力。
　　5、通過(guò)熒光、高場(chǎng)核磁共振、原子力顯微鏡對(duì)比研究大分子量的pSBMA和PEG與蛋白質(zhì)分子不同的相互作用。證明pSBMA和蛋白質(zhì)的相互作用不明顯，而PEG和蛋白質(zhì)之