一种提高磷脂囊泡包裹聚合物包封率的方法技术

一种提高磷脂囊泡包裹聚合物包封率的方法，它属于生物技术和生物化学领域。本发明专利技术要解决现有制备磷脂囊泡的方法对于相对分子质量较大的聚合物存在包封率低的问题。方法：一、PEG

【技术实现步骤摘要】
一种提高磷脂囊泡包裹聚合物包封率的方法


[0001]本专利技术属于生物技术和生物化学领域。

技术介绍

[0002]细胞是生物体基本结构和功能单位。一切生命现象都是在细胞的基本属性中得到体现。对细胞结构、功能以及行为的认识，在探索生命的奥秘、疾病产生机理以及诊断和治疗等领域具有非常重要意义。尽管目前细胞生物学研究已经取得重大进展，但由于细胞本身固有的复杂性和脆弱性而出现很多需要解决的问题，例如，生物细胞在体外容易失去活性或是死亡。为了有效克服这些问题，一种比生物细胞更容易控制且稳定的人工合成类生命细胞被构建出来。类生命细胞作为仿生系统有利于理解生物细胞的属性、研究降低生物细胞复杂性干扰后生物细胞的动态变化，有助于建立生命体系以及非生命体系的联系，为生命起源研究提供相应的理论基础。
[0003]理想的类生命细胞不仅应该具有与细胞相近的生物膜结构，还应该模拟细胞内生化反应环境。细胞质是细胞进行新陈代谢的主要场所，它为生命有序进行提供了重要保障。细胞最早阶段被假设在稀溶液中形成，随着细胞的进化，其封装成分的浓度可以对细胞生长速度和活力发挥关键作用，蛋白质和核酸等生物大分子之间的非共价作用提高了大分子的稳定性和活性，使细胞质更加拥挤。甚至在活细胞最早期，内部简单的组织部分，如相分离可能是有机分子聚集的关键，特殊的结构促进聚合物的生产和保留，并提高产生前驱体分子反应速度。
[0004]目前研究中大多使用一种或多种相对分子质量较大的聚合物模仿真实细胞质中“大分子拥挤”效应，然而目前制备磷脂囊泡的方法对于相对分子质量较大的聚合物存在包封率低的缺陷，因为较大的聚合物分子在磷脂水化过程中难以嵌入脂质层中，因此，为了更好的构建类生命细胞，目前提高磷脂囊泡包裹高聚物包封率是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决现有制备磷脂囊泡的方法对于相对分子质量较大的聚合物存在包封率低的问题，进而提供一种提高磷脂囊泡包裹聚合物包封率的方法。
[0006]一种提高磷脂囊泡包裹聚合物包封率的方法，它是按以下步骤进行：
[0007]一、PEG
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Dextran双水相溶液的制备：
[0008]将聚乙二醇及葡聚糖加入到容器中，然后加入蒸馏水，加热至固体粉末完全溶解，得到均一相溶液，将均一相溶液置于室温条件，得到PEG
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Dextran双水相溶液；
[0009]二、磷脂囊泡包裹PEG
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Dextran双水相溶液的制备：
[0010]在两片ITO玻璃电极上分别涂覆磷脂溶液，溶剂挥发后，得到表面覆有磷脂膜的ITO玻璃电极，将聚四氟乙烯材质矩形池子置于两片表面覆有磷脂膜的ITO玻璃电极中间，且聚四氟乙烯材质矩形池子内部添加有PEG
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Dextran双水相溶液，在两片表面覆有磷脂膜的ITO玻璃电极上连接信号发生器并接通交流电，在正弦波、电场为3V～15V、频率为60Hz～
140Hz及温度为40℃～60℃的条件下，通电2h～3h，得到含巨型磷脂囊泡的溶液，且巨型磷脂囊泡中包裹PEG
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Dextran双水相溶液。
[0011]本专利技术的有益效果是：
[0012]本专利技术构建出具有真实细胞质属性的相分离系统模拟细胞质环境，将合成细胞质包裹在磷脂囊泡内，通过改变电形成方法中波形、频率、电压等参数解决磷脂囊泡包裹高聚物包封率低的问题，包封率可达到70％以上，提高相对分子质量较大聚合物封装于磷脂囊泡的效率。从而为早日制备出具有与其活细胞相似的复杂性和功能性的最小细胞提供参考和研究基础，为生命科学研究提供全新的思路与理念。
附图说明
[0013]图1为实施例一步骤一中PEG
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Dextran双水相溶液在37℃相分离前后对照图，a为相分离前，b为相分离后；
[0014]图2为37℃下PEG
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Dextran双水相溶液实物图，a为对比实验一，b为对比实验二，c为对比实验三，d为实施例一；
[0015]图3为实施例一巨型磷脂囊泡中包裹PEG
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Dextran双水相溶液的结构示意图；
[0016]图4为显微镜图片，a为实施例一制备的巨型磷脂囊泡，b为实施例一制备的巨型磷脂囊泡中葡聚糖；
[0017]图5为不同磷脂成分的巨型磷脂囊泡图，a为对比实验四，b为对比实验五，c为实施例一；
[0018]图6为对比实验六至十及实施例一制备的巨型磷脂囊泡在不同波形、电压和频率条件下包裹PEG(20kDa)
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Dextran(500kDa)的包封率柱状图，a为对比实验六，b为对比实验七，c为对比实验八，d为对比实验九，e为实施例一，f为对比实验十。
具体实施方式
[0019]具体实施方式一：本实施方式为一种提高磷脂囊泡包裹聚合物包封率的方法，它是按以下步骤进行：
[0020]一、PEG
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Dextran双水相溶液的制备：
[0021]将聚乙二醇及葡聚糖加入到容器中，然后加入蒸馏水，加热至固体粉末完全溶解，得到均一相溶液，将均一相溶液置于室温条件，得到PEG
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Dextran双水相溶液；
[0022]二、磷脂囊泡包裹PEG
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Dextran双水相溶液的制备：
[0023]在两片ITO玻璃电极上分别涂覆磷脂溶液，溶剂挥发后，得到表面覆有磷脂膜的ITO玻璃电极，将聚四氟乙烯材质矩形池子置于两片表面覆有磷脂膜的ITO玻璃电极中间，且聚四氟乙烯材质矩形池子内部添加有PEG
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Dextran双水相溶液，在两片表面覆有磷脂膜的ITO玻璃电极上连接信号发生器并接通交流电，在正弦波、电场为3V～15V、频率为60Hz～140Hz及温度为40℃～60℃的条件下，通电2h～3h，得到含巨型磷脂囊泡的溶液，且巨型磷脂囊泡中包裹PEG
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Dextran双水相溶液。
[0024]本具体实施方式的主要步骤：
[0025](1)构建聚合物环境模拟细胞质环境：
[0026]选用聚乙二醇/葡聚糖体系模拟细胞质原因：以聚乙二醇、葡聚糖和水为主要原料
组成的系统具备与实际细胞质相似的环境特点，如多相且处于相分离状态，同时聚乙二醇/葡聚糖双水相体系具有含水量高、生物相容性高、蛋白质等活性物质，在其中不易形变、粘度小等优点，因此本具体实施方式中采用聚乙二醇/葡聚糖双水相体系模拟人工细胞质环境，为后续开展人工细胞质内生化反应奠定基础。聚乙二醇和葡聚糖混合后，在一定温度以上能够处于均相溶液状态，随着溶液温度的降低，聚乙二醇/葡聚糖双水相体系逐渐形成。
[0027]聚乙二醇/葡聚糖溶液的属性复合真实细胞质中含水量约80％，细胞质粘度5cp～30cp，高浓度大分子拥挤态，人体温度37℃状态下细胞质内有相分离溶液等特性，用于模拟细胞质环境。
[0028](2)巨型磷脂囊泡对双水相模拟的细胞质包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高磷脂囊泡包裹聚合物包封率的方法，其特征在于它是按以下步骤进行：一、PEG
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Dextran双水相溶液的制备：将聚乙二醇及葡聚糖加入到容器中，然后加入蒸馏水，加热至固体粉末完全溶解，得到均一相溶液，将均一相溶液置于室温条件，得到PEG
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Dextran双水相溶液；二、磷脂囊泡包裹PEG
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Dextran双水相溶液的制备：在两片ITO玻璃电极上分别涂覆磷脂溶液，溶剂挥发后，得到表面覆有磷脂膜的ITO玻璃电极，将聚四氟乙烯材质矩形池子置于两片表面覆有磷脂膜的ITO玻璃电极中间，且聚四氟乙烯材质矩形池子内部添加有PEG
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Dextran双水相溶液，在两片表面覆有磷脂膜的ITO玻璃电极上连接信号发生器并接通交流电，在正弦波、电场为3V～15V、频率为60Hz～140Hz及温度为40℃～60℃的条件下，通电2h～3h，得到含巨型磷脂囊泡的溶液，且巨型磷脂囊泡中包裹PEG
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Dextran双水相溶液。2.根据权利要求1所述的一种提高磷脂囊泡包裹聚合物包封率的方法，其特征在于步骤一中所述的聚乙二醇的相对分子质量为8kDa～20kDa；步骤一中所述的葡聚糖的相对分子质量为200kDa～500kDa。3.根据权利要求1所述的一种提高磷脂囊泡包裹聚合物包封率的方法，其特征在于步骤一中所述的聚乙二醇与葡聚糖的质量比为1:(0.12～6.71)；步骤一中所述的聚乙二醇的质量与蒸馏水的体积比为1g:(10.37～57.64)mL。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭男，宗薇，赵明，赵冰，李军，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：