仿生熒光聚合物的溫度誘導(dǎo)熒光增強及其應(yīng)用.pdf

1、綠色熒光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)具有優(yōu)異的光學(xué)性能,已作為標(biāo)記物質(zhì)廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生物傳感器等領(lǐng)域。然而,具有優(yōu)異熒光性能的GFP是在較低溫度下形成的。當(dāng)處于高溫環(huán)境時,GFP失活導(dǎo)致熒光性能完全消失,大大限制了GFP的廣泛應(yīng)用。因此,需要尋找GFP突變體,使之在高溫條件下仍然具有良好的熒光發(fā)射性能。本課題構(gòu)建了一種含有GFP生色團的溫敏性嵌段共聚物,通過聚合物的溫度響應(yīng)性來改

2、善GFP生色團的熒光性能。具體來說,本論文包括以下三部分工作:
　　1.通過2,3-環(huán)加成法合成了端基為炔基的GFP生色團。由于構(gòu)象旋轉(zhuǎn),生色團水溶液的熒光非常微弱,熒光強度隨著溫度的升高而迅速下降。
　　2.制備了GFP生色團分子位于聚合物主鏈中間的聚乙二醇-生色團-聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PEG-c-PNIPAM)兩嵌段溫敏性聚合物。首先,合成了帶有疊氮基團的聚乙二醇大分子鏈轉(zhuǎn)移劑(P EG-CPP);然后,通過可逆加

3、成斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)和點擊反應(yīng)制備聚合物主鏈中含有GFP生色團的PEG-c-PNIPAM。由于PNIPAM是具有低臨界共溶溫度( LCST)的溫敏性聚合物,通過控制共聚物水溶液的溫度可以誘導(dǎo)PEG-c-PNIPAM自組裝,限制生色團的構(gòu)象旋轉(zhuǎn),提高熒光性能。
　　3.制備了GF P生色團分子位于聚合物主鏈末端的聚乙二醇-聚( N-異丙基丙烯酰胺)-生色團(PEG-b-PNIPAM-c)兩嵌段溫敏性聚合物。首先合成了聚乙二醇

4、大分子引發(fā)劑(PEG-Cl),通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)引發(fā) N-異丙基丙烯酰胺聚合制備具有不同分子量的嵌段共聚物(PEG-b-PNIPAM-Cl),然后末端修飾上疊氮基團,最后通過疊氮-炔基點擊反應(yīng)接上生色團。當(dāng)溫度高于共聚物的LCST時, PEG-b-PNIPAM-c自組裝限制了生色團的構(gòu)象旋轉(zhuǎn),大大提高了PEG-b-PNIPAM-c共聚物水溶液的熒光強度。將這種溫度誘導(dǎo)熒光增強的生色團共聚物應(yīng)用于嗜熱芽孢桿菌的檢測,表現(xiàn)出