基于層層自組裝技術的大腸桿菌細胞表面修飾研究.pdf

1、目前利用生物體（酶、DNA、細胞）與納米粒子結合制備復合仿生材料受到越來越多的關注。硅藻和雞蛋具有在有機基底進行無機材料的成核和組裝的能力，使生物體能夠形成具有取向性、固定外形、精密對稱的完美的無機結構。但是要在細胞表面進行材料修飾制備復合仿生材料，面臨很多難題。細胞表面修飾經常是采用精密且復雜的方法，如利用新陳代謝和基因工程引入非生物官能團。雖然這些方法已經朝實現(xiàn)生物相容性改進，但是直接插入功能基團對細胞膜的影響仍然存在。
　　

2、 層層自組裝技術(Layer-by-Layer, LbL)通過靜電相互作用、氫鍵結合、疏水作用，成功吸附高分子聚合物或者納米粒子層，被廣泛應用于制備有機雜化微囊。通過調節(jié)各種參數(shù)如pH、離子強度、溫度、濃度，可以影響LbL膜的完整性和機械強度。選擇生物細胞作為模板，利用層層自組裝技術對細胞進行聚電解質殼或聚電解質雜化納米材料層包埋，能夠使細胞新陳代謝研究處于單細胞水平。層層自組裝技術由于成膜驅動力種類較多和相互作用的非特異性，可以輕易

3、地將生物功能大分子、導電聚合物、感光聚合物、磁性納米材料引入到薄膜中去，形成具有生物功能、導電功能、光活性和磁性的功能細胞。
　　 但是陽離子聚電解質存在一定的細胞毒性，大腸桿菌細胞對聚電解質尤其敏感，目前利用合成聚電解質對大腸桿菌進行單細胞包埋的研究較少。
　　 本課題正是基于這一新穎的設計理念，選用PDDA和PSS在大腸桿菌細胞表面進行層層自組裝包裹半透性薄膜，再通過靜電相互作用結合二氧化硅納米材料制備人造細胞。為了

4、降低聚電解質對大腸桿菌的細胞毒性，減少PDDA和PSS的濃度在細胞表面的沉積次數(shù)。
　　 本文重點研究了包裹在細胞表面的薄膜和雜化外殼對細胞的表面形貌的影響，以及細胞的生長和衰亡情況，取得了重要的研究進展。被PDDA包裹的大腸桿菌細胞仍保持一定的細胞活性，且二氧化硅外殼能夠保護細胞在高滲透壓的環(huán)境中維持原始的細胞形態(tài)。本課題研究有益于拓寬聚電解質在細胞表面層層自組裝的應用領域，為合成聚電解質在大腸桿菌細胞表面的層層自組裝技術的應