高亲和性聚合物材料 (nanoMIPs) 的磁性纳米粒子促进的快速大规模生产,用于蛋白质识别和生物感知
Subrayal M Reddy1, Andrei N Stephen1, Mark A Holden1
1Department of Chemistry, Institute of Materials and Investigative Sciences, UCLan Centre for Smart Materials, School of Pharmacy and Biomedical Sciences, University of Central Lancashire, Preston, PR1 2HE, UK. smreddy@uclan.ac.uk.
Biomaterials science
|October 18, 2024
概括
这项研究引入了一种新方法,用于快速大规模生产使用蛋白质功能化磁性纳米粒子的纳米分子印记聚合物 (nanoMIPs). 这种技术为各种应用提供了一个可扩展和高效的替代传统抗体生产.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 分子印记聚合物 (MIP) 提供类似抗体的特异性和稳定性,但在产量和生产时间方面面临限制.
- 目前用于MIP合成的方法往往是漫长的,并且无法满足对大量产品的工业需求.
研究的目的:
- 开发一种新的,快速的,可扩展的方法来生产用于蛋白质识别的纳米MIP.
- 利用蛋白质功能化磁性纳米粒子 (MNP) 作为高效纳米MIP合成的平台.
主要方法:
- 通过微波辅助的一反应合成的基功能化MNP (MNP@CHO).
- 功能化的MNP@CHO与标蛋白产生MNP@蛋白质核子.
- 使用MNP@protein作为快速纳米MIP合成模板,在功能性单体和交叉连接剂的存在下.
- 通过超声波和磁检索收集的纳米MIP,使MNP@蛋白质回收成为可能.
主要成果:
- 实现了MNP@CHO前体的快速合成 (在<20分钟内产生330毫克).
- 在20-30分钟内使用MNP@蛋白质核素产生纳米MIP,产量高达10毫克.
- 已证明MNP@蛋白质可回收至少5个周期,产量仅下降20%.
- 获得了牛血红蛋白 (KD = 3.47 × 10-11 M) 和其他蛋白质 (白蛋白,溶酶,SARS-CoV-2) 的高亲和度纳米MIP.
结论:
- 在一天内生产数百毫克的纳米MIPs的简单且可扩展的路线.
- 与传统技术相比,开发的方法大大缩短了生产时间,提高了产量.
- 这项技术为诊断,生物提取和治疗中的应用提供了可行的抗体替代品.
