基于層層自組裝技術(shù)的大腸桿菌細(xì)胞表面修飾研究.pdf

1、目前利用生物體（酶、DNA、細(xì)胞）與納米粒子結(jié)合制備復(fù)合仿生材料受到越來(lái)越多的關(guān)注。硅藻和雞蛋具有在有機(jī)基底進(jìn)行無(wú)機(jī)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(duì)稱(chēng)的完美的無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)。但是要在細(xì)胞表面進(jìn)行材料修飾制備復(fù)合仿生材料，面臨很多難題。細(xì)胞表面修飾經(jīng)常是采用精密且復(fù)雜的方法，如利用新陳代謝和基因工程引入非生物官能團(tuán)。雖然這些方法已經(jīng)朝實(shí)現(xiàn)生物相容性改進(jìn)，但是直接插入功能基團(tuán)對(duì)細(xì)胞膜的影響仍然存在。
　　

2、 層層自組裝技術(shù)(Layer-by-Layer, LbL)通過(guò)靜電相互作用、氫鍵結(jié)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(yīng)用于制備有機(jī)雜化微囊。通過(guò)調(diào)節(jié)各種參數(shù)如pH、離子強(qiáng)度、溫度、濃度，可以影響LbL膜的完整性和機(jī)械強(qiáng)度。選擇生物細(xì)胞作為模板，利用層層自組裝技術(shù)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行聚電解質(zhì)殼或聚電解質(zhì)雜化納米材料層包埋，能夠使細(xì)胞新陳代謝研究處于單細(xì)胞水平。層層自組裝技術(shù)由于成膜驅(qū)動(dòng)力種類(lèi)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(dǎo)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(dǎo)電功能、光活性和磁性的功能細(xì)胞。
　　 但是陽(yáng)離子聚電解質(zhì)存在一定的細(xì)胞毒性，大腸桿菌細(xì)胞對(duì)聚電解質(zhì)尤其敏感，目前利用合成聚電解質(zhì)對(duì)大腸桿菌進(jìn)行單細(xì)胞包埋的研究較少。
　　 本課題正是基于這一新穎的設(shè)計(jì)理念，選用PDDA和PSS在大腸桿菌細(xì)胞表面進(jìn)行層層自組裝包裹半透性薄膜，再通過(guò)靜電相互作用結(jié)合二氧化硅納米材料制備人造細(xì)胞。為了

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