[发明专利]一种利用生物膜层干涉技术测定氧化石墨烯对小球藻胞外聚合物亲和力的方法

说明书

本发明公开了一种利用生物膜层干涉技术测定氧化石墨烯对小球藻胞外聚合物亲和力的方法。首先通过选取APS传感器，将GO可以固化到APS传感器上，构建APS‑GO传感器。其次，APS‑GO传感器借助BLI分子相互作用仪可与不同浓度梯度的EPS进行亲和实验测试，目标EPS被固化在APS表面的GO特异性捕获结合。接着，将APS‑GO传感器捕获EPS。最后，基于结合和解离实验的数据，分析出GO对EPS的吸附常数K_on、解离常数K_dis和亲和力常数K_D。本发明利用生物膜层干涉技术可在30分钟内实现GO对小球藻EPS亲和力常数的测定，具有无需借助人工标签，可直接检测，且耗量少，结果准确等优点。

技术领域

本发明涉及测定氧化石墨烯对小球藻胞外聚合物之间亲和力的方法，特别是一种利用生物膜层干涉技术测定氧化石墨烯对小球藻胞外聚合物亲和力的方法。

背景技术

氧化石墨烯(graphene oxide，GO)是一种从氧化石墨上剥离下来的具有单原子层厚度的二维纳米材料。GO以其优异的性能广泛应用与化学、物理、生物、制造及环保等领域。随着GO在各领域的广泛应用和产量的快速增长，它暴露于环境中的风险越来越大，同时GO在水溶液中具有优越的分散性，所以了解GO在水体中的环境行为和生物效应是非常有必要的，小球藻作为水生毒理研究的模式生物，研究GO与小球藻胞外聚合物(extracellularpolymeric substances，EPS)的相互作用对于探索GO在水体中的环境行为和生物效应具有重要意义。

生物膜层干涉(Biolayer interferometry,BLI)技术是基于光干涉原理的非标记技术，它借助光纤生物传感器可以实时检测由于表面厚度变化而导致的干涉信号变化，这种实时检测到的变化可以用来计算结合及解离的速度等。该技术除具备非标记生物分析方法的优势外，还具有操作简单、无损检测、样品耗量少、实时提供分析物的直接信息和相互作用情况等优点。正是由于具备这些优点，BLI技术已被广泛应用于生物分子的动力学分析和快速检测。同时，BLI技术逐渐应用于纳米材料的动力学分析。因此，BLI技术作为一种测定GO的亲和力方法具有广阔的发展前景。在本专利中，BLI技术将用于探索GO与小球藻EPS之间的结合亲和力。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题和现有技术，提供一种利用BLI技术测定GO对小球藻EPS亲和力的方法，本方法通过装有BLI的分子相互作用仪实现。可快速，准确，定量分析出GO对EPS的亲和力。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种利用生物膜层干涉技术测定氧化石墨烯对小球藻胞外聚合物亲和力的方法，包括如下步骤：

(1)、样品板的准备：包括缓冲溶液选择和GO、EPS水溶液的配制，缓冲溶液选用超纯水，GO和小球藻EPS以超纯水为溶剂，并冰浴超声、调节pH值等于所选缓冲溶液的pH值，配制水溶液；将缓冲溶液、GO溶液和小球藻EPS溶液按一定排列顺序加入全黑96孔板中待测。

(2)、构建APS-GO传感器：利用非共价结合和疏水作用，使GO很与Aminorpropylsilane(APS)传感器结合，将GO固化到APS传感器。

(3)、亲和力测试：亲和力测试包括五个步骤：a.基线平衡(Baseline)；b.GO固化(Loading)到APS传感器表面，即构建APS-GO传感器；c.再次基线平衡(Baseline)；d.APS-GO传感器与EPS结合实验(association)测定结合常数K_on(association rate)；e.APS-GO传感器与EPS解离(dissociation)实验测定解离常数K_dis(dissociationrate)。

(4)、利用BLI分子相互作用仪平台自带的Data Analysis Software 9.0软件来分析数据，计算得到GO对小球藻EPS亲和力常数(K_D)。