[发明专利]一种细胞表面人工自组装膜

权利要求书

1.一种细胞表面人工自组装膜，其特征在于，细胞表面人工自组装膜是含有纳米粒的两亲复合水凝胶膜，将带电荷的两亲纳米粒与带有相反电荷的聚电解质通过静电相互作用，层层自组装到细胞表面形成含有纳米粒结构的两亲聚电解质复合水凝胶膜；膜成分包括如下组合：组合1：含有两亲壳聚糖纳米粒和聚阴离子，聚阴离子为海藻酸盐分子或海藻酸盐衍生物中的一种或一种以上；其中，壳聚糖纳米粒与聚阴离子的质量比为1:5-5:1，膜厚度在1-50微米；组合2：含有两亲海藻酸钠纳米粒和聚阳离子，聚阳离子为聚赖氨酸分子、壳聚糖分子或壳聚糖衍生物中的一种或一种以上；其中，两亲海藻酸钠纳米粒与聚阳离子的质量比为1:5-5:1，膜厚度在1-50微米。

2.按照权利要求1所述细胞表面人工自组装膜，其特征在于，所述组合1成分中的两亲壳聚糖纳米粒和组合2成分中的两亲海藻酸钠纳米粒的粒径均在50-500nm。

3.按照权利要求1所述细胞表面人工自组装膜，其特征在于，所述组合1成分中的海藻酸盐包括海藻酸钠或海藻酸钾，分子量在20-400kDa。

4.按照权利要求1所述细胞表面人工自组装膜，其特征在于，所述组合1成分中的海藻酸盐衍生物为海藻酸盐羧基或羟基修饰的衍生物，分子量在20-500kDa，且衍生物能够溶于pH6-7.5的水溶液。

5.按照权利要求1所述细胞表面人工自组装膜，其特征在于，所述组合2成分中的聚赖氨酸是指α-聚赖氨酸或ε-聚赖氨酸，分子量在10-100kDa。

6.按照权利要求1所述细胞表面人工自组装膜，其特征在于，所述组合2成分中的壳聚糖，分子量5-200kDa，脱乙酰度50-100％。

7.按照权利要求1所述细胞表面人工自组装膜，其特征在于，所述组合2成分中的壳聚糖衍生物分子量10-300kDa，且衍生物能够溶于pH 5-7.5的水溶液，并带正电荷。

8.按照权利要求1所述细胞表面人工自组装膜，其特征在于，所述细胞为生物催化常用的微生物细胞，包括真核微生物细胞和原核微生物细胞。

9.按照权利要求1所述细胞表面人工自组装膜，其特征在于，所述细胞表面人工自组装膜用于非水相细胞催化体系。

10.权利要求1所述细胞表面人工自组装膜的制备方法，其特征在于，所述含有纳米粒的复合水凝胶膜为组合1成分时，其制备步骤如下：

(1.1)将两亲壳聚糖衍生物通过亲疏水作用自组装形成两亲壳聚糖纳米粒；

(1.2)将非水相细胞催化体系中的反应底物与两亲壳聚糖衍生物通过自组装形成两亲壳聚糖纳米粒；

(1.3)离心收集微生物细胞，将细胞重悬，均匀分散在步骤(1.1)或(1.2)制备的两亲壳聚糖纳米粒溶液中，反应1-20分钟，离心清洗反应后的微生物细胞；

(1.4)将步骤(1.3)反应清洗后的微生物细胞重悬，均匀分散在聚阴离子溶液中，反应1-20分钟，离心清洗反应后的微生物细胞；

(1.5)交替重复步骤(1.3)和步骤(1.4)的过程0-5次，即在微生物细胞表面得到含有纳米粒的聚电解质复合水凝胶膜；

所述两亲聚电解质复合水凝胶膜为组合2成分时，其制备步骤如下：

(2.1)将两亲海藻酸钠衍生物通过亲疏水作用自组装形成两亲海藻酸钠纳米粒；

(2.2)将非水相细胞催化体系中的反应底物与两亲海藻酸钠衍生物通过自组装形成两亲海藻酸钠纳米粒；

(2.3)离心收集微生物细胞，将细胞重悬，均匀分散在聚阳离子溶液中，反应1-20分钟，离心清洗反应后的微生物细胞；

(2.4)将步骤(2.3)反应清洗后的微生物细胞重悬，均匀分散在步骤(2.1)或(2.2)制备的两亲海藻酸钠纳米粒溶液中，反应1-20分钟，离心清洗反应后的微生物细胞；

(2.5)交替重复步骤(2.3)和步骤(2.4)的过程0-5次，即在微生物细胞表面得到含有纳米粒的聚电解质复合水凝胶膜。