细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法及应用,包括：对巨噬细胞进行刺激形成受刺激的巨噬细胞，提取受刺激的巨噬细胞膜；同时，对基板进行加工形成带有纳米线的基板，对所述带有纳米线的基板进行处理形成带有正电荷的纳米线基板；将受刺激的巨噬细胞膜与所述带有正电荷的纳米线基板相结合，得到巨噬细胞膜修饰的纳米拓扑结构阵列。本发明专利技术制备及操作简单，且可应用于对细菌进行抓捕。

【技术实现步骤摘要】
细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法及应用
本专利技术涉及细胞膜包封纳米颗粒的
，尤其是指一种细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法及应用。
技术介绍
化学修饰功能性生物蛋白于材料的拓扑结构表面，用于制备抓捕细菌，高效监测的平台。如XiaodongChen等(Yong-QiangLi，BowenZhu，YuangangLi，WanRuLeow，RubaynGoh,BingMa，EileenFong,MarkTang，andXiaodongChen；ASynergisticCaptureStrategyforEnhancedDetectionandEliminationofBacteria.AngewandteChemie.2014，5947)将溶菌酶或伴刀豆球蛋白A修饰到硅纳米线阵列表面，实现高效的抓捕细菌并杀灭细菌。上述虽然可以高效的抓捕细菌并杀灭细菌，但是使用的是化学键连的方式将蛋白修饰到材料表面，需要复杂的修饰流程且不能很好的保证所修饰蛋白具有最理想的空间形态；另外，存在材料制备困难，操作复杂费时，应用面有限等缺点。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中制备困难，操作复杂费时，应用面有限的问题，从而提供一种制备及操作简单，应用面有限的细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法及应用。为解决上述技术问题，本专利技术的一种细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法，包括如下步骤：对巨噬细胞进行刺激形成受刺激的巨噬细胞，提取受刺激的巨噬细胞膜；同时，对基板进行加工形成带有纳米线的基板，对所述带有纳米线的基板进行处理形成带有正电荷的纳米线基板；将受刺激的巨噬细胞膜与所述带有正电荷的纳米线基板相结合，得到巨噬细胞膜修饰的纳米拓扑结构阵列，所述纳米拓扑结构阵列被包覆后，膜表面的功能性蛋白保留原有的生物空间结构、生物活性和生物功能。在本专利技术的一个实施例中，提取受刺激的巨噬细胞膜的方法为：将受刺激的巨噬细胞进行反复冻融，将融化好后的液体，放入离心机进行高速离心，收集沉淀并加入新的缓冲溶液，收集后的沉淀即为细胞膜悬液。在本专利技术的一个实施例中，将受刺激的巨噬细胞进行融化时，待液体融化开，再次移入液氮，反复操作多次后，将融化好后的液体放入离心机。在本专利技术的一个实施例中，对所述带有纳米线的基板进行处理形成带有正电荷的纳米线基板的方法为：在所述带有纳米线的基板上布设硅烷偶联剂。在本专利技术的一个实施例中，在所述带有纳米线的基板上布设硅烷偶联剂之前，将所述基板依次浸泡在氢氟酸的水溶液、硝酸银和氢氟酸的溶液、硝酸溶液中，然后将所述基板使用去离子水清洗干净并用氮气吹干。在本专利技术的一个实施例中，在所述带有纳米线的基板上布设硅烷偶联剂的方法为：将带有纳米线的基板使用氧等离子体清洗机在高功率下处理设定时间，并在指定时间内，将其浸泡到含有指定浓度的APTES的无水乙醇溶液中。本专利技术还提供了一种细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的应用，根据所述的细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法获取的巨噬细胞膜修饰的硅纳米拓扑结构阵列，以所述巨噬细胞膜修饰的纳米拓扑结构阵列作为基底，用作医用敷料扣覆在含有菌落的培养板上或伤口感染部位。在本专利技术还提供了一种细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的应用，包括：制造微流控芯片，在所述微流控芯片内设置芯片通道；将所述微流控芯片与所述的细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法获取的巨噬细胞膜修饰的硅纳米拓扑结构阵列相结合；将液体样品注入芯片通道中对细菌进行特异性抓捕和清除。在本专利技术的一个实施例中，制造微流控芯片的方法为：配置PDMS预聚液，并将预聚液倾倒在含有微流控芯片图案的载体上，对所述载体进行固化，待成型后，剥离载体得到微流控芯片。在本专利技术的一个实施例中，在所述芯片通道的入口和出口处设置微流控导管，液体样品通过微流控导管注入芯片通道中。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本专利技术所述的细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法及应用，通过外界刺激改变受刺激细胞的细胞膜上蛋白表达，从而获得具有目标蛋白富集的细胞膜；通过静电作用将细胞膜包覆在具有纳米拓扑结构材料的表面上，被包覆的细胞膜具有细胞膜流动性，在细胞膜上表达的蛋白具有原有的生物空间结构、生物活性和生物功能；受细菌刺激的巨噬细胞膜包覆的纳米拓扑结构阵列在静态条件下，可以高效的对粘附的细菌进行抓捕，因此制备及操作简单；另外，将细胞膜修饰的纳米拓扑结构材料的基底与图案化的微流控通道组装的芯片，可以应用于细菌抓捕。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1是本专利技术细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法流程图；图2a是本专利技术细胞膜未修饰纳米线的透射电镜图；图2b是本专利技术细胞膜修饰纳米线的透射电镜图；图3是本专利技术带有正电荷的纳米线基板的示意图；图4是本专利技术结合具有巨噬细胞膜修饰的微流控装置的三维视图；图5是本专利技术微流控芯片对混入不同数量的金黄色葡萄球菌的血液的细菌抓捕统计；图6是本专利技术微流控芯片对混入不同数量的大肠杆菌的血液的细菌抓捕统计。说明书附图标记说明：10-巨噬细胞，11-受刺激的巨噬细胞，12-受刺激的巨噬细胞膜，20-基板，21-带有纳米线的基板，22-带有正电荷的纳米线基板，30-巨噬细胞膜修饰的纳米拓扑结构阵列，40-微流控装置，41-微流控导管。具体实施方式实施例一如图1所示，本实施例提供一种细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：对巨噬细胞10进行刺激形成受刺激的巨噬细胞11，提取受刺激的巨噬细胞膜12；同时，对基板20进行加工形成带有纳米线的基板21，如图2a所示，对所述带有纳米线的基板21进行处理形成带有正电荷的纳米线基板22，如图3所示；步骤S2：将受刺激的巨噬细胞膜12与所述带有正电荷的纳米线基板22相结合，如图2b所示，得到巨噬细胞膜修饰的纳米拓扑结构阵列30。本实施例所述细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法，所述步骤S1中，对巨噬细胞10进行刺激形成受刺激的巨噬细胞11，提取受刺激的巨噬细胞膜12，从而使所述巨噬细胞膜带有负电荷；同时，对基板20进行加工形成带有纳米线的基板21，如图2a所示，对所述带有纳米线的基板21进行处理形成带有正电荷的纳米线基板22，如图3所示；所述步骤S2中，将受刺激的巨噬细胞膜12与所述带有正电荷的纳米线基板22相结合，如图2b所示，得到巨噬细胞膜修饰的硅纳米拓扑结构阵列30，所述纳米拓扑结构阵列30被包覆后，膜表面的功能性蛋白保留原有的生物空间结构、生物活性和生物功能，由于利用电荷作用将细胞膜包覆在结构化基板表面，包覆上的细胞膜具有细胞膜流动性，同时细胞膜上的生物功能性蛋白具有原有的空间形态；另外，巨噬细胞膜修饰的纳米拓扑结构阵列30是一种具有很强的细菌抓捕能力的基底，有利于高效清除受细菌污染血液中的细菌。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1：对巨噬细胞进行刺激形成受刺激的巨噬细胞，提取受刺激的巨噬细胞膜；同时，对基板进行加工形成带有纳米线的基板，对所述带有纳米线的基板进行处理形成带有正电荷的纳米线基板；/n步骤S2：将受刺激的巨噬细胞膜与所述带有正电荷的纳米线基板相结合，得到巨噬细胞膜修饰的纳米拓扑结构阵列，所述纳米拓扑结构阵列被包覆后，膜表面的功能性蛋白保留原有的生物空间结构、生物活性和生物功能。/n

【技术特征摘要】
1.一种细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：对巨噬细胞进行刺激形成受刺激的巨噬细胞，提取受刺激的巨噬细胞膜；同时，对基板进行加工形成带有纳米线的基板，对所述带有纳米线的基板进行处理形成带有正电荷的纳米线基板；
步骤S2：将受刺激的巨噬细胞膜与所述带有正电荷的纳米线基板相结合，得到巨噬细胞膜修饰的纳米拓扑结构阵列，所述纳米拓扑结构阵列被包覆后，膜表面的功能性蛋白保留原有的生物空间结构、生物活性和生物功能。


2.根据权利要求1所述的细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法，其特征在于：提取受刺激的巨噬细胞膜的方法为：将受刺激的巨噬细胞进行反复冻融，将融化好后的液体，放入离心机进行高速离心，收集沉淀并加入新的缓冲溶液，收集后的沉淀即为细胞膜悬液。


3.根据权利要求2所述的细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法，其特征在于：将受刺激的巨噬细胞进行融化时，待液体融化开，再次移入液氮，反复操作多次后，将融化好后的液体放入离心机。


4.根据权利要求1所述的细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法，其特征在于：对所述带有纳米线的基板进行处理形成带有正电荷的纳米线基板的方法为：在所述带有纳米线的基板上布设硅烷偶联剂。


5.根据权利要求4所述的细胞膜包覆纳米拓扑结构阵列的制备方法，其特征在于：在所述带有纳米线的基板上布设硅烷偶联剂之前，将所述基板依次浸泡在氢氟酸的水溶液、硝酸银和氢氟酸的溶液、硝酸溶液中，然后...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坚，刘思迪，肖翔，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32