[发明专利]管状蛋白印迹锌基酸驱动磁性微马达的制备方法及应用

说明书

本发明属于材料与生物技术领域，涉及一种管状蛋白印迹锌基酸驱动磁性微马达的制备方法及应用，包括：1)聚碳酸酯膜的处理；2)建立三电极电沉积体系；3)四步电沉积；4)制备微马达。本发明制备过程简单、容易操控，制备出的微马达具有良好生物相容性、成本低廉、荧光性好、检测灵敏度高等功能丰富的优点；同时微马达在酸性水溶液环境中自发运动，能用于对真实的细胞环境检测，尤其是细胞酸性环境检测时对蛋白的监测与递送。

技术领域

本发明属于材料与生物技术领域，涉及一种管状蛋白印迹锌基酸驱动磁性微马达的制备方法及应用。

背景技术

自驱动微马达，是一种形貌小，尺度在微纳米级别，可以将环境中的化学能、电能、光能等转化成动能，进而实现运动的智能型器件，其中依赖于将化学能转化成动能的化学驱动型微马达是当前应用较为广泛且最具潜能的微马达之一。自驱动微马达技术作为当前微观科学领域中的一个重要方向，近年来发展非常迅猛，其外形、制备方法、驱动方式也越来越多，在环境监测、药物递送、水体净化等诸多应用中取得了巨大的成就。

分子印迹技术主要特点就是提高了对被检测物的选择识别能力，通过加入模板，去除模板，形成具有特定结合位点的印迹聚合物，从而对被检测物进行识别结合，达到检测的目的。该技术作为一项发展非常成熟的技术，其具有独特的优势，有效提高了检测的效率，目前已广泛应用于生物医药、环境检测、食品安全等领域。

藻蓝蛋白被视为蓝藻爆发的指示性蛋白，其在620nm左右具有较强的荧光信号，根据这一特征，通过对水样中的藻蓝蛋白实施荧光检测，即可间接地实现对水环境蓝藻水华的监测，从而起到一定的防范和预警作用。

当前大多数微马达常选用过氧化氢作为燃料，但此类微马达成本高，不宜大规模使用，并且反应需在高浓度过氧化氢溶液中进行，一定程度也限制了其应用范围。此外，分子印迹技术与微马达的结合能够大大提升其在检测、转运方面的效果，但目前将这两种技术相结合的报道非常的稀少。而且应用于环境受限，应用范围小，尤其不能应用于人体胃部环境检测中的监测与递送。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种管状蛋白印迹锌基酸驱动磁性微马达的制备方法，过程简单、容易操控，制备出的微马达具有良好生物相容性、成本低廉、荧光性好、检测灵敏度高等功能丰富的优点；同时微马达在酸性水溶液环境中自发运动，能用于对真实的细胞环境，尤其是细胞酸性环境中对蛋白的监测与递送。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种管状蛋白印迹锌基酸驱动磁性微马达的制备方法，包括以下步骤：

1)聚碳酸酯膜的处理

在室温下用离子溅射仪对直径25mm、孔径2μm的聚碳酸酯膜的磨砂面进行喷金200s处理；然后超声震荡3min去除空气，并放置于浓度为0.5mg/mL的藻蓝蛋白溶液中浸泡20min后在空气中静置干燥20min，最后用纯水洗涤2～3次，干燥后待用；

2)建立三电极电沉积体系

将步骤1)中聚碳酸酯膜的喷金面与铝箔纸相接连后作为工作电极，以Pt丝为对电极，Ag/AgCl为参比电极，建立得到三电极电解体系；

3)四步电沉积

在三电极电沉积体系中，依次加入聚乙烯二氧噻吩溶液、镀铂溶液、镀镍溶液以及镀锌溶液分别对应完成聚乙烯二氧噻吩电沉积、铂电沉积、镍电沉积和锌电沉积；

4)制备微马达

将电沉积完成的聚碳酸酯膜用水洗涤2～3次，用0.05μm的氧化铝浆进行手动抛光，除去聚碳酸酯膜磨砂面所喷的金以及光滑面上的沉积物，抛光后用二氯甲烷对聚碳酸酯膜进行震荡溶解20～40min，使微马达从膜上脱离出来，同时去除藻蓝蛋白模板，溶解后用二氯甲烷洗涤2～4次，以7000～10000r/min离心2～5min收集分散的微马达。