中科院理化所异质多孔取得系列进展

分离用多孔微球在蛋白组学、疾病标志物分子检测和药物分子纯化等领域具有广泛应用。然而,传统的均质微球或分子层修饰的微球容易引起潜在的非特异性背景分子的吸附,使得复杂样品中痕量分子的分离、具有相近性质的分子分离仍具有一定的挑战。

中科院理化所王树涛研究员团队在基于乳液界面聚合的聚合物微球合成及应用领域取得了一系列进展。该团队前期发展的乳液界面聚合策略,实现了拓扑结构和化学组成可调的两亲性Janus微球的可控制备(Sci. Adv. 2017, 3, e1603203; Macromolecules 2018, 51, 1591-1597),并用于油水分离(Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1802493)。基于此方法,他们制备了亲水/疏水异质纳米孔微球,并成功用于复杂样品中低丰度糖肽的分离(Adv. Mater. 2018, 30, 1803299)。另外,这种界面聚合的方法还可以拓展到二维Janus膜的可控制备(NPG Asia Mater. 2017, 9, e380;Mater. Chem. Front. 2017, 1, 1028-1040)。

近日,该团队将乳液界面聚合拓展到双乳液体系,成功制备了异质多孔聚合物微球,实现了pH调控的相近尺寸的蛋白分离。通过双乳液界面聚合,微球的外表面及孔内表面具有几十纳米厚的羧酸层。这些带负电的羧酸层能吸附带正电的蛋白(牛血红蛋白)、排斥带负电的蛋白(牛血清白蛋白),从而实现了相近尺寸的蛋白分离(Adv. Mater., adma.201900391)。这种双乳液界面聚合体系制备的异质多孔聚合物微球极大的丰富了分离微球体系,有望应用于工业分离、临床诊断等领域。

图1 双乳液界面聚合法制备异质多孔聚合物微球

图2 基于异质多孔聚合物微球的pH调控的蛋白分离

相关研究成果以“pH-Regulated Heterostructure Porous Particles Enable Similarly Sized Protein Separation”为题在线发表于Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201900391)。论文的通讯作者为王树涛研究员,第一作者为博士生宋永杨、樊俊兵副研究员,合作者包括中科院大连化物所李秀玲研究员、梁鑫淼研究员。

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