一种仿生细胞膜及其制备方法、用途技术

本申请实施例提供一种仿生细胞膜及其制备方法、用途。该仿生细胞膜包括膜骨架和膜蛋白；所述膜骨架的至少一部分由膜骨架分子和交联剂聚合形成，所述膜蛋白锁定在由所述膜骨架分子和所述交联剂形成的所述膜骨架中。与现有技术相比，本申请具有如下的有益效果的至少之一：通过光化学反应在选定的时间和区域锁定仿生细胞膜的结构，调控膜蛋白的生理活性，维持膜蛋白的正常功能，提供高机械强度的仿生细胞膜，准确控制自组装入仿生细胞膜的膜蛋白的种类和数量。类和数量。类和数量。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生细胞膜及其制备方法、用途


[0001]本专利技术涉及生物医药领域，具体涉及一种仿生细胞膜及其制备方法、用途。

技术介绍

[0002]仿生细胞膜一般由两亲的有机单分子自组装形成。参与自组装的有机单分子在膜内的流动性为膜蛋白的嵌入组装提供了活性，但也导致了膜蛋白嵌入的种类、数量不可控，使得构建的功能化仿生细胞膜质量低。为了调控膜蛋白自组装，通常通过调整溶液中膜蛋白分子的数量，利用分子动力学来调控膜蛋白自组装的概率，然而该方法仍不能准确控制膜蛋白自组装的数量。此外，使用传统饱和磷脂分子构建的仿生细胞膜缺乏骨架结构，难以重现细胞膜在复杂工况条件下的高机械强度，以及在恶劣环境下的稳定性。
[0003]因此，目前仿生细胞膜及其制备方法仍有待改进。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种仿生细胞膜及其制备方法、用途，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种仿生细胞膜，其包括：膜骨架和膜蛋白；所述膜骨架的至少一部分由膜骨架分子和交联剂聚合形成，所述膜蛋白锁定在由所述膜骨架分子和所述交联剂形成的所述膜骨架中。
[0006]进一步地，所述膜蛋白选自孔蛋白、离子选择性蛋白、转运蛋白以及功能性膜蛋白复合体中的至少之一。
[0007]进一步地，所述膜骨架分子选自具有C=C键的不饱和磷脂和不饱和两亲性嵌段聚合物中的至少之一。
[0008]进一步地，所述不饱和两亲性嵌段聚合物包括不饱和双嵌段两亲聚合物和不饱和三嵌段两亲聚合物中的至少之一。
[0009]进一步地，所述不饱和两亲性嵌段聚合物包括亲水段以及疏水段；所述亲水段包括
‑
CH2‑
CH2‑
O
‑
重复片段；所述疏水段包括
‑
CH2‑
CH=CH
‑
CH2‑
或
‑
CH2‑
CH(CH=CH2)
‑
重复片段。
[0010]进一步地，所述亲水段包括聚环氧乙烷、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚苯乙烯磺酸盐中的至少之一。
[0011]进一步地，所述疏水段优选地包括聚环氧丙烷、聚苯乙烯、聚硅氧烷、聚丁二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯和聚丙烯酸丁酯中的至少之一。
[0012]进一步地，所述疏水段更优选地包括聚丁二烯。
[0013]进一步地，所述不饱和两亲性嵌段聚合物包括所述亲水段为聚环氧乙烷且所述疏水段为聚丁二烯的双嵌段两亲聚合物，以及所述亲水段为聚丙烯酸且所述疏水段为聚丁二烯的双嵌段两亲聚合物。
[0014]进一步地，所述交联剂上含有巯基，并且所述交联剂上的巯基数不小于2。
[0015]进一步地，所述交联剂上的巯基数与所述膜骨架分子上的C=C键数的比值不大于
1。
[0016]进一步地，所述交联剂上的巯基数与所述膜骨架分子上的C=C键数的比值优选地为0.25~0.5。
[0017]进一步地，所述交联剂具有如下式Ⅰ、式Ⅱ和式Ⅲ中的至少之一所示的结构：
[0018]更进一步地，所述交联剂优选地具有式Ⅰ所示的结构。
[0019]进一步地，所述交联剂选自1,2
‑
乙二硫醇、1,3
‑
丙二硫醇、1,4
‑
丁二硫醇、1,5
‑
戊二硫醇、1,6
‑
己二硫醇、1,7
‑
庚二硫醇、1,8
‑
辛二硫醇、1,9
‑
壬二硫醇、1,10
‑
癸二硫醇、1,11
‑
十一烷二硫醇、1,12
‑
十二烷二硫醇、1,13
‑
十三烷二硫醇、1,14
‑
十四烷二硫醇、1,15
‑
十五烷二硫醇、1,16
‑
十六烷二硫醇以及其异构体中的至少之一。
[0020]进一步地，所述交联剂优选地选自1,2
‑
乙二硫醇、1,4
‑
丁二硫醇、1,6
‑
己二硫醇、1,8
‑
辛二硫醇、1,10
‑
癸二硫醇以及其异构体中的至少之一。
[0021]进一步地，所述交联剂更优选地选自1,4
‑
丁二硫醇、1,6
‑
己二硫醇以及其异构体中的至少之一。
[0022]在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种制备上述仿生细胞膜的方法，该方法包括：将所述膜蛋白、所述膜骨架分子、所述交联剂以及添加剂混合；在光照条件下使所得混合物发生光化学反应，以令所述膜骨架分子和所述交联剂聚合形成所述膜骨架，并将所述膜蛋白锁定在所述膜骨架中。
[0023]进一步地，所述添加剂选自光催化剂、光引发剂以及光活化碱中的至少一种。
[0024]进一步地，所述光引发剂具有如下式Ⅳ、式
Ⅴ
、式
Ⅵ
和式
Ⅶ
中的至少之一所示的结构：
[0025]其中R1选自H、CH3、C2H5或者CH(CH3)2；R2选自C2H5、CH(CH3)2或者CH(CH3)2C2H5。
[0026]进一步地，所述光化学反应是所述膜骨架分子上的C=C键与所述交联剂上的巯基在添加剂和光照的条件下发生的，并且所述光照条件包括UV照射。
[0027]进一步地，本专利技术提供了上述仿生细胞膜或者利用上述方法制备的仿生细胞膜在生物医药领域中的用途。
[0028]更进一步地，本专利技术提供了上述仿生细胞膜或者利用上述方法制备的仿生细胞膜在药物递送、单细胞分析以及单分子分析中的用途。
[0029]本专利技术具有以下有益效果中的至少之一：1、本专利技术的仿生细胞膜具有共价交联的膜骨架结构，机械强度高；2、本专利技术的制备仿生细胞膜的方法，通过光化学反应在选定的时间和区域锁定仿生细胞膜的结构，调控膜蛋白的生理活性，维持膜蛋白的正常功能，阻断外部膜蛋白的进一步嵌入；3、本专利技术的制备仿生细胞膜的方法，能够准确控制自组装入仿生细胞膜的膜蛋白的种类和数量。
[0030]上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
[0031]在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
[0032]图1为制备本专利技术的仿生细胞膜的方法流程图；图2为本专利技术实施例1的膜骨架分子的脂滴表征结果图；图3为本专利技术实施例1的膜骨架分子的脂滴聚合情况图；图4为本专利技术实施例1的膜骨架分子的脂滴耐受情况本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生细胞膜，其特征在于，包括：膜骨架和膜蛋白；所述膜骨架的至少一部分由膜骨架分子和交联剂聚合形成，所述膜蛋白锁定在由所述膜骨架分子和所述交联剂形成的所述膜骨架中。2.根据权利要求1所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述膜蛋白选自孔蛋白、离子选择性蛋白、转运蛋白以及功能性膜蛋白复合体中的至少之一。3.根据权利要求1所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述膜骨架分子选自具有C=C键的不饱和磷脂和不饱和两亲性嵌段聚合物中的至少之一。4.根据权利要求3所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述不饱和两亲性嵌段聚合物包括不饱和双嵌段两亲聚合物和不饱和三嵌段两亲聚合物中的至少之一。5.根据权利要求4所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述不饱和两亲性嵌段聚合物包括亲水段以及疏水段；所述亲水段包括
‑
CH2‑
CH2‑
O
‑
重复片段；所述疏水段包括
‑
CH2‑
CH=CH
‑
CH2‑
或
‑
CH2‑
CH(CH=CH2)
‑
重复片段。6.根据权利要求5所述的仿生细胞膜，其特征在于，满足以下条件的至少之一：所述亲水段包括聚环氧乙烷、聚乙烯亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚苯乙烯磺酸盐中的至少之一；所述疏水段包括聚环氧丙烷、聚苯乙烯、聚硅氧烷、聚丁二烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯和聚丙烯酸丁酯中的至少之一。7.根据权利要求5所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述疏水段包括聚丁二烯。8.根据权利要求5所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述不饱和两亲性嵌段聚合物包括所述亲水段为聚环氧乙烷且所述疏水段为聚丁二烯的双嵌段两亲聚合物，以及所述亲水段为聚丙烯酸且所述疏水段为聚丁二烯的双嵌段两亲聚合物。9.根据权利要求1所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述交联剂上含有巯基，并且所述交联剂上的巯基数不小于2；其中所述交联剂上的巯基数与所述膜骨架分子上的C=C键数的比值不大于1。10.根据权利要求9所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述交联剂上的巯基数与所述膜骨架分子上的C=C键数的比值为0.25~0.5。11.根据权利要求9所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述交联剂具有如下式Ⅰ、式Ⅱ和式Ⅲ中的至少之一所示的结构：
。12.根据权利要求9所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述交联剂具有式Ⅰ所示的结构。13.根据权利要求11所述的仿生细胞膜，其特征在于，所述交联剂选自1,2
‑
乙二...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋涧桥，请求不公布姓名，赵昕，吴丹，董一名，
申请(专利权)人：苏州硅基生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：