[发明专利]一种基于分子印迹策略靶向逐级调控微胶囊膜透性的方法

说明书

技术领域

本发明属于膜透性调控技术领域，具体涉及一种基于分子印迹策略靶向逐级调控微胶囊膜透性的方法。

背景技术

微胶囊作为原细胞模型、药物载体、生物反应器等其他功能模型，逐渐在各种重要领域中发展起来。一般而言，微胶囊是由一个具有特殊结构和功能的膜结构构成的封闭微区室，该膜结构作为微胶囊内容物与外环境的特殊屏障，必须能够使其本身既独立于环境而存在，又能通过其具有的膜透性与周围环境进行有选择的物质交换活动或药物释放过程，膜的通透性大小，直接决定着该微胶囊能够作为何种功能模型实现其功能的展示。因此，精确调控微胶囊的膜透性能够使功能模型的建立更加有意义。

针对这方面的研究，研究者们大多数采取外加刺激响应的方式或插入通道蛋白的方式来调控细胞膜透性。包括van Hest等人利用两种两亲性嵌段共聚物（PEG-b-PS、PEG-b-PSBA）形成了一种中空结构的聚合物胶囊，当外界溶液偏碱性同时含有糖类物质的时候，嵌段PEG-b-PS的疏水端就会和糖类物质形成化学共价键，由疏水向亲水转变，进而从聚合物胶囊上剥离，在膜上形成孔道，由此增大膜的通透性（Kim K T, Cornelissen J J L M, Nolte R J M, et al. A Polymersome Nanoreactor with Controllable Permeability Induced by Stimuli Responsive Block Copolymers[J]. Advanced Materials, 2009, 21(27): 2787-2791.）。Palivan 等人利用PMOXA-PDMS-PMOXA三嵌段两亲共聚物在稀溶液中的自组装，形成了一种中空球形膜结构，其尺寸在纳米范围，没有任何组织缺陷导致的类似脂质体的结构不稳定性，随后将一种外膜蛋白F（OmpF）插入到膜结构上，实现分子量600 kDa以下的物质可自由出入（Tanner P, Balasubramanian V, Palivan C G. Aiding nature’s organelles: artificial peroxisomes play their role[J]. Nano letters, 2013, 13(6): 2875-2883.）。国内的课题组，清华大学的袁金颖副教授成功合成了一类含脒侧基的两亲性嵌段共聚物，该类共聚物可以在水溶液中自组装形成大分子囊泡，然后在二氧化碳的刺激下体积增长，在通入氮气后体积缩小，由此囊泡通透性得以改变，类似“呼吸”作用的聚合物囊泡得以形成（Yan Q, Wang J, Yin Y, et al. Breathing Polymersomes: CO₂-Tuning Membrane Permeability for Size‐Selective Release, Separation, and Reaction[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2013, 52(19): 5070-5073.）。此外，哈尔滨工业大学的黄鑫教授等人将带有二硫键（-S-S-）的温敏性聚合物N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAAm）修饰在牛血清白蛋白上形成构筑基元，然后通过皮克林微乳液法将这种两亲性基元自组装成球形中空蛋白质-聚合物耦合体胶囊，然后通过温度，还原剂，pH三重响应改变胶囊膜透性（Zhou P, Liu X, Wu G, et al. Programmable Modulation of Membrane Permeability of Proteinosome upon Multiple Stimuli Responses[J]. ACS Macro Letters, 2016, 5(8): 961-966.）。

然而，以上所报道的调节膜透性的方法多为刺激响应法和外加通道蛋白法，其对膜透性的调节过程单一不连续，且难以精确靶向调节，这些问题限制了微胶囊作为原细胞模型、生物反应器及其在药物多级释放等领域的应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的膜透性调节方法的调节过程单一不连续且难以精确靶向调节的问题，提供一种基于分子印迹策略靶向逐级调控微胶囊膜透性的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种基于分子印迹策略靶向逐级调控微胶囊膜透性的方法，所述方法具体步骤如下：