[发明专利]一种用于细胞表面功能涂层修饰的方法

说明书

本发明公开了一种用于细胞表面功能涂层修饰的方法，将细胞放在Tris‑盐酸缓冲溶液配置的多巴胺溶液中，震荡反应20min~8h使多巴胺在细胞膜表面发生氧化聚合，多巴胺醌化合物与多巴胺发生歧化交联反应，在细胞表面形成一层复合层，对细胞表面功能涂层进行修饰，使细胞在不友好环境中能保持细胞活性。本发明条件温和、操作简单，并且整个过程都是在水溶液中完成的，所以规避了机溶剂对环境产生污染的可能性，多巴胺对整个对细胞表面功能涂层修饰是一步到位。

技术领域

本发明涉及一种用于细胞表面功能涂层修饰的方法，属于微生物技术领域。

背景技术

随着生物电子设备、生物传感器、基于细胞的传感器和理论等都是关于基础细胞的运用，需要细胞能够在这种环境中具有长期的生存能力和功能性。随着先进分子生物学技术的发展，通过基因工程改变酵母代谢的方法已被探索用于细胞表面来表达受体或糖蛋白，但它们有一定的限制性，只能在天然的生化途径获得，也可能会扰乱细胞膜的功能。同时一些物理，化学的方法也被用于提高细胞的稳定性，例如细胞固定化、培养基优化、紫外诱变、添加有机溶剂等，但是它们的实验周期过长、有利的结果少、实验安全系数低。所以选用适当的材料对细胞表面进行工程修饰可以很好地解决这些挑战，同时也为调节细胞功能提供了强大的工具。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和市场需求，本发明的目的是提供一种可以对细胞表面功能涂层进行修饰的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于细胞表面功能涂层修饰的方法，将待修饰细胞放入用Tris-盐酸缓冲溶液配置的多巴胺溶液中，在摇床中震荡反应，使多巴胺在细胞膜表面发生氧化自聚合反应形成具有亲水性、超强黏性的聚多巴胺保护层，实现细胞表面功能涂层修饰。

所述的Tris-盐酸缓冲溶液的pH=6~9，由质量分数为95%的0.02~1.0mol/L的Na₂HPO₄·12H₂O和5%的1~0.02mol/L的KH₂PO₄组成。

所述的Tris-盐酸缓冲溶液配置的多巴胺溶液的浓度为0.5~6.0 g /L。

所述的震荡反应的时间是20min~8h。

摇床震荡反应的转速是150~350rpm。

所述聚多巴胺保护层的厚度为20~200nm。

所述的待修饰细胞为经过细胞培养后离心收集的菌体。

所述的细胞包括酵母细胞、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌等。

以酵母细胞为例：

将培养好的酵母细胞离心收集，放入用Tris-盐酸缓冲溶液配置的多巴胺溶液中，在摇床中震荡反应，使多巴胺在细胞膜表面发生氧化自聚合反应形成具有亲水性、超强黏性的聚多巴胺保护层。

本发明中，所述的多巴胺自聚反应是物理与化学的共同作用形成的：在碱性条件下，多巴胺在30min~2h之间就能够在细胞表面氧化成具有邻苯二醌结构的多巴胺醌，多巴胺和多巴胺醌之间发生反歧化反应，形成交联键，同时形成紧密的复合保护层。提高细胞表面的亲水性、化学多功能性和维持细胞在不友好环境中的细胞活性。且形成过程简单、反应时间短、不需要有机溶剂、对环境的污染小等。

本发明中，所述的聚多巴胺保护层中含有大量的氨基和羟基等亲水性官能团，从而提高亲水性；含有儿茶酚官能团，可与细胞膜表面形成共价键或非共价键，从而提高了黏附性。

本发明中，所诉的通过自聚合的方法在细胞膜表面修饰一定厚度的聚多巴胺保护层，它可以保护细胞免受不友好环境的破坏，如紫外线光照射和活性氧损害，来维持细胞的活性。