聚丙烯酸球刷的可控合成及其在生物檢測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、聚合物球刷是將聚合物的一端以較高密度接枝于納米顆粒等球形載體上所形成的新型材料，是高分子科學(xué)與界面科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物。由于其豐富多樣的組成、定義清晰的結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的表面性質(zhì)，聚合物球刷引起了這一領(lǐng)域研究者的廣泛興趣。在前人的研究基礎(chǔ)上，本文以聚丙烯酸球刷（SPAABs）為研究對(duì)象，針對(duì)本領(lǐng)域尚未解決的科學(xué)與應(yīng)用問題，從材料的合成與表征，與蛋白的相互作用和在生物檢測(cè)中的應(yīng)用三個(gè)層面展開了研究。
　　在材料合成與表征方面，本文實(shí)現(xiàn)了對(duì)SP

2、AABs的簡(jiǎn)便可控合成與全面精確表征。本文設(shè)計(jì)了一種新的表面引發(fā)可逆加成-斷裂連轉(zhuǎn)移聚合路線（SI-RAFT），通過合成新型的帶有硅烷功能基團(tuán)的RAFT鏈轉(zhuǎn)移試劑（RAFT CTA），大大簡(jiǎn)化了合成步驟，克服了傳統(tǒng)SI-RAFT對(duì)合成技術(shù)要求高，過程復(fù)雜的缺陷。用多種手段對(duì)SPAABs的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了表征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料結(jié)構(gòu)的精確調(diào)控，并用動(dòng)態(tài)光散射（DLS）研究了SPAABs在水溶液中的構(gòu)象及其特有的響應(yīng)特性。同時(shí)，利用RAFT端基

3、在紫外區(qū)高強(qiáng)度的特征吸收峰，本文提出了基于紫外-可見光譜（UV-Vis）的擬合法定量分析方法，成功應(yīng)用于對(duì)RAFT CTA的固定化密度，活性鏈段的接枝密度，聚合物分子量，二次引發(fā)效率，蛋白結(jié)合量等關(guān)鍵指標(biāo)的定量。材料的可控合成與精確表征為研究SPAABs與蛋白相互作用的規(guī)律奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　在蛋白相互作用方面，本文分別闡明和提出了SPAABs對(duì)蛋白共價(jià)固定化的新機(jī)制與新方法。通過對(duì)經(jīng)典的琥珀酰亞胺/碳二亞胺（NHS/EDC）

4、偶聯(lián)化學(xué)中SPAABs在不同pH值條件下NHS酯水解動(dòng)力學(xué)，蛋白固定化動(dòng)力學(xué)的研究以及與常規(guī)羧基顆粒的對(duì)比，揭示了靜電作用在SPAABs共價(jià)固定化蛋白的過程中的主導(dǎo)性作用，并闡明了在不同條件下靜電作用與化學(xué)反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)性關(guān)系及其對(duì)蛋白結(jié)合量的影響。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種型的共價(jià)固定化方法——“靜電捕獲后化學(xué)偶聯(lián)（CCEE）法”。利用SPAABs獨(dú)特的“Donnan”效應(yīng)，通過串聯(lián)的靜電捕獲與化學(xué)偶聯(lián)過程，實(shí)現(xiàn)了高結(jié)合量的蛋白固定化，并

5、克服了靜電吸附穩(wěn)定性差的問題。SPAABs對(duì)蛋白共價(jià)固定化機(jī)理與方法的研究，為發(fā)揮SPAABs作為高效蛋白載體的優(yōu)良性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)其在生物檢測(cè)中的應(yīng)用鋪平了道路。
　　在生物檢測(cè)應(yīng)用方面，本文開發(fā)了以SPAABs為標(biāo)記物的新型超靈敏酶聯(lián)免疫分析（ELISA）系統(tǒng)。在前期研究的基礎(chǔ)上，采用CCEE法和NHS/ EDC過程在SPAABs的內(nèi)部和外側(cè)分別固定了辣根過氧化物酶（HRP）和抗體，使得 SPAABs成為同時(shí)具有高效捕獲待測(cè)物和大幅