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功能材料 2011年第11期42卷 2038-2041,2046页

作者：周超张慧婷陈俊英李遂焰黄楠西南交通大学生命科学与工程学院四川成都610031 西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室四川成都610031

使用microbca方法(micro-bicinchoninicacid protein assay),定量研究了人纤维连接蛋白(fi-bronectin,Fn)在硅烷化石英玻璃表面实现共价固定的情况。首先对石英玻璃进行化学清洗,使表面的羟基得以充分暴露。再利用硅烷偶联剂(APTE)将氨... 详细信息

使用microbca方法(micro-bicinchoninicacid protein assay),定量研究了人纤维连接蛋白(fi-bronectin,Fn)在硅烷化石英玻璃表面实现共价固定的情况。首先对石英玻璃进行化学清洗,使表面的羟基得以充分暴露。再利用硅烷偶联剂(APTE)将氨基基团引入,并通过EDC/NHS催化体系把人纤维连接蛋白以酰胺键的形式共价固定于该表面。最后用Mi-croBCA方法对该表面固定化的生物分子(Fn)进行量化表征。应用水接触角、X射线光电子能谱(X-rayphotoelectron spectroscopy,XPS)、原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)等方法对各步处理效果进行跟踪分析。结果表明Fn在硅烷化石英玻璃表面实现了固定,一定范围内,硅烷化表面的Fn固定量随所使用Fn孵化液浓度的增加而增大。为生物材料表面改性与修饰研究中生物大分子的量化表征提供了一种新方法。

关键词： microbca 石英玻璃纤维连接蛋白定量检测

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利用microbca和QCM对钛薄膜表面固定纤连蛋白的量化研究与对比

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功能材料 2012年第13期43卷 1726-1729,1732页

作者：张慧婷周超罗丽萍李遂焰陈俊英孙鸿黄楠西南交通大学生命科学与工程学院四川成都610031 西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室四川成都610031

采用物理化学稳定性较好的石英玻璃为基底,用非平衡磁控溅射技术于其表面沉积生物相容性良好的钛薄膜,然后在钛薄膜表面共价固定纤连蛋白。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对各步处理后的材料表面特征进行检测和分析... 详细信息

采用物理化学稳定性较好的石英玻璃为基底,用非平衡磁控溅射技术于其表面沉积生物相容性良好的钛薄膜,然后在钛薄膜表面共价固定纤连蛋白。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对各步处理后的材料表面特征进行检测和分析。主要研究了用microbca检测法对样品表面固定的纤连蛋白的定量表征的可行性,并将该结果与用石英晶体微天平(QCM)方法检测获得的纤连蛋白量做了对比和深入分析。结果显示,纤连蛋白可以成功固定到钛薄膜表面,microbca检测法和QCM法的检测结果具有一致性,样品表面纤连蛋白的固定量大约在767～789ng/cm2。

关键词：钛薄膜纤连蛋白 microbca QCM 定量

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利用microbca法对三种材料表面固定的Fn分子进行定量表征研究

利用MicroBCA法对三种材料表面固定的Fn分子进行定量表征研究

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作者：张慧婷西南交通大学

学位级别：硕士

植入物的生物相容性是生物医用材料需满足的最基本要求。从材料表面与生物内环境相互作用调控的角度,对生物材料进行表面修饰改性是提高材料生物相容性、满足临床应用要求的关键。表面生物化是近年研究及应用最为广泛的方法之一,此方法... 详细信息

植入物的生物相容性是生物医用材料需满足的最基本要求。从材料表面与生物内环境相互作用调控的角度,对生物材料进行表面修饰改性是提高材料生物相容性、满足临床应用要求的关键。表面生物化是近年研究及应用最为广泛的方法之一,此方法不会影响材料的本体性能,可基本保持所固定的生物分子的活性。对与蛋白质相互作用的表面进行活性及量化表征,可更深入地了解蛋白质和表面之间的相互作用,以及生物材料表面修饰等研究。本文主要通过microbca法对Fn蛋白修饰的石英玻璃、纯钛薄膜、氧化钛薄膜表面进行定量表征,并结合目前应用广泛的FTIR, XPS、QCM等手段对其进行跟踪分析。以期为探寻不同接枝形式对蛋白接枝量的变化情况,寻求最适接枝方式起一定的指导作用,服务于实际应用领域。（1）对于稳定性较好的石英玻璃样品,经过化学清洗、多聚赖氨酸化、共价固定Fn多步处理后,采用microbca检测手段检测,结果显示石英玻璃表面涂覆多聚赖氨酸后接枝Fn的固定量为308±14ng/cm2。同时还使用XPS全谱及C/N/O高分辨、水接触角、酸性橙Ⅱ等手段对每一阶段处理样品进行了定性或定量表征,了解了各步处理样品表面的特性变化情况。（2）通过非平衡磁控溅射在石英玻璃表面沉积制得了纯钛薄膜。经过碱活化、多聚赖氨酸化或硅烷化两种固定形式,将Fn分子共价固定在纯钛表面。采用microbca法对石英基底纯钛薄膜表面的Fn蛋白进行定量,结果显示以多聚赖氨酸形式接枝Fn的固定量为311±16ng/cm2,以硅烷化形式接枝的Fn蛋白分子在钛薄膜表面的固定量约为767ng/cm2。此外还将目前应用较为广泛的QCM检测与其作了比较,两种手段得到的Fn的固定量极为接近,可以说明所测得样品表面固定的Fn的量具有一定准确性。实验中还通过水接触角、傅立叶变换红外光谱、XPS等分析证实了各步处理的样品表面的特性变化情况。（3）利用非平衡磁控溅射设备,在石英玻片表面沉积制得氧化钛薄膜。microbca法检测到石英基底氧化钛薄膜表面以多聚赖氨酸形式接枝Fn的固定量为386±6ng/cm2。同样还结合傅立叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、水接触角及酸性橙反应等检测表征了各步处理后表面性质和化学成分的变化,证实了经过本文的特殊处理后,可以将Fn分子更有效地共价固定到氧化钛表面。（4） microbca检测结果说明共价固定Fn的不同材料表面会对其固定的量产生一定的影响,同时本文研究表明不同形式的接枝蛋白手段也会影响蛋白的接枝量。（5）本文在不改变材料表面的性质,而从改变基底的角度减小或消除干扰所造成的假阳性值,使得固定化蛋白定量结果稳定且可靠。但此法还存在很多问题,后续有待科研工作者进一步进行研究及优化。综上所述,本文针对石英玻璃、纯钛薄膜、氧化钛薄膜材料表面修饰的蛋白分子进行了量化研究,通过QCM和microbca两种方法对材料表面蛋白的含量进行了研究,得到了有重要参考价值的实验结果,为生物材料表面生物化修饰与改性研究中生物大分子的定量表征提供了可借鉴的方法。

关键词：生物材料 microbca QCM 纤连蛋白定量检测

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Fn在硅烷化无机材料表面固定及定量表征方法研究

Fn在硅烷化无机材料表面固定及定量表征方法研究

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作者：周超西南交通大学

学位级别：硕士

将蛋白质等生物大分子固定在无机生物材料表面,能够在不影响这些材料优良的本体性能的基础上,大幅度提高其生物相容性。然而,目前还没有专门的方法对固定于无机材料表面的蛋白质进行定量检测。本文分别研究了纤连蛋白（Fn）分子在氧化... 详细信息

将蛋白质等生物大分子固定在无机生物材料表面,能够在不影响这些材料优良的本体性能的基础上,大幅度提高其生物相容性。然而,目前还没有专门的方法对固定于无机材料表面的蛋白质进行定量检测。本文分别研究了纤连蛋白（Fn）分子在氧化钛表面的固定、Fn分子与CD34抗体在纯钛表面的固定、牛血清白蛋白（BSA）、Fn和层黏连蛋白（Ln）分子在Ca-Na玻璃表面的固定以及Fn分子在石英玻璃表面的固定。并应用水接触角、傅立叶变换红外光谱、X光电子能谱和原子力显微镜等对这些蛋白分子的固定过程进行了检测和分析。使用microbca蛋白定量方法,对这些蛋白的固定进行了量化研究,并且分析了该蛋白定量方法在不同材料表面上的应用,以期探索出一种能够广泛适用于材料表面固定化蛋白定量检测的有效手段,以指导无机生物材料表面生物化修饰的研究。（1）通过磷酸化学吸附,氧化钛薄膜表面获得了大量羟基。在此基础上,进行钛氧薄膜表面硅烷化以引入了氨基,最后,在EDC/NHS体系催化下,将Fn分子共价固定于氧化钛表面。傅立叶变换红外光谱结果和水接触角分析显示蛋白分子固定成功。（2）氧化钛薄膜导致microbca蛋白定量检测呈假阳性。排除光催化导致氧化钛产生自由基的干扰后,假阳性数值仅降低15.3%。microbca试剂假阳性产生的机制有待进一步探索。（3）在纯钛表面,以层层自组装方法固定在外层的蛋白,能够通过microbca方法进行定量检测;但是仅在固定量较大情况下适用于以APTE偶联方法获得的固定化蛋白分子定量。（4）在Ca-Na玻璃表面,通过APTE偶联分别共价接枝BSA、Fn和Ln,其接枝面密度分别为0.22μg/cm2, 0.907μg/cm2和0.38μg/cm2。（5）在一定范围内,随孵化液浓度增加,硅烷化表面固定的Fn量也增大。孵化液的浓度在25～75μg/mL之间变化时,这个效应最为显著。当孵化液浓度高于75μg/mL时,硅烷化表面蛋白固定量接近3μg/cm2,且不再随孵化液浓度增加而显著增多。综上,本文为无机生物材料表面改性与修饰研究中生物大分子的量化表征提供了一种新方法。

关键词：无机材料 microbca 纤连蛋白(Fn) 定量检测

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