[发明专利]一种基于光催化的纳米颗粒与蛋白间相互作用的快速原位检测技术

说明书

本发明涉及一种基于光催化的纳米颗粒与蛋白间相互作用的快速原位检测技术，一种分离提取与纳米颗粒相互作用的蛋白的方法，所述方法步骤如下：制备含有光催化探针和标记反应底物的纳米颗粒，或制备含有光催化探针的纳米颗粒并将标记反应底物外加于含有蛋白质的样品；2)将步骤1的纳米颗粒和含有蛋白质的样品接触从而形成纳米颗粒与蛋白质之间的相互作用；通过光催化探针对应波长的激光照射使纳米颗粒中的标记反应底物活化，得到被标记的与纳米颗粒发生相互作用的蛋白质；3)使用链酶亲和素包被的磁珠分离被标记的与纳米颗粒发生相互作用的蛋白质。

技术领域

本发明涉及一种分离提取与纳米颗粒相互作用的蛋白的方法，特别涉及一种基于光催化的纳米颗粒与蛋白间相互作用的快速原位检测技术

背景技术

纳米颗粒的体内外命运不仅依赖于纳米颗粒的组成和结构，也受到所在环境的调控。纳米颗粒由于其纳米尺寸具有很高的表面活性，它们一旦接触生物流体，生物环境中的蛋白会与纳米颗粒迅速发生相互作用，并吸附于纳米颗粒的表面形成被称为“蛋白冠”的包被结构。当前分离提取与纳米颗粒相互作用蛋白的方法大多基于非标记手段，其中应用最多的是基于离心法的分离手段。这些方法在分离提取蛋白冠时会导致其中与纳米颗粒相互作用较弱的蛋白的损失，以及引入如蛋白复合体等具有一定颗粒尺寸的杂质。同时基于非标记的蛋白冠提取分离方法通常操作时间较长，因此往往应用于检测平衡态纳米颗粒与蛋白间相互作用，无法满足检测非平衡态时纳米颗粒与蛋白间相互作用。尽管基于非标记手段的蛋白冠分离提取方法，对研究纳米颗粒与蛋白间相互作用具有重要意义，但是由于其本身分离原理的限制，目前其时间分辨率最高为30秒，进一步提高其时间分辨率及空间分辨率具有很大限制。

发明内容

本发明提供了一种基于光催化的纳米颗粒与蛋白间相互作用的快速原位检测技术，提高了纳米颗粒与蛋白间相互作用检测的时空分辨率与准确性，利用本发明技术可以揭示纳米颗粒与复杂生物样品中蛋白等物质在全时间段的动态相互作用图谱。

为了实现上述目的，本发明提供一种分离提取与纳米颗粒相互作用的蛋白的方法，所述方法步骤如下：

1)制备含有光催化探针和标记反应底物的纳米颗粒，或制备含有光催化探针的纳米颗粒并将标记反应底物外加于含有蛋白质的样品；

2)将步骤1的纳米颗粒和含有蛋白质的样品接触从而形成纳米颗粒与蛋白质之间的相互作用；通过光催化探针对应波长的激光照射使纳米颗粒中的标记反应底物活化，得到被标记的与纳米颗粒发生相互作用的蛋白质；

3)使用链酶亲和素包被的磁珠分离被标记的与纳米颗粒发生相互作用的蛋白质。

其中，所述纳米颗粒包括：脂质体，固体脂质纳米粒，聚合物纳米粒，纳米胶束，树枝状大分子，纳米晶体颗粒，白蛋白纳米颗粒，铁蛋白纳米颗粒，脂肪乳。

本发明所述光催化探针包括含噻吨酮，吩噻嗪，黄素，吩恶嗪，苯并吩噻嗪，香豆素，苯乙酮，二苯甲酮，三芳基甲烷基团，玫瑰红，卟啉，二氢卟酚，菌绿素，亚甲蓝，吖啶染料，呫吨染料，芳基甲烷染料的部分；还可以包括钌配合物催化剂及其系列修饰物，铱配合物催化剂及其系列修饰物，铂配合物催化剂及其系列修饰物，铜配合物催化剂及其系列修饰物，锆配合物催化剂及其系列修饰物，铁配合物催化剂及其系列修饰物。

优选的光催化探针为二氢卟吩e6(Ce6)。

本发明所述标记反应底物活性反应部分包括二氮丙啶，叠氮，苯酚，炔基，氨基，糖基，羧基，生物素。标记反应底物标记检测部分包括生物素，脱硫生物素，炔基，叠氮，FLAG标签，荧光团，氯代烷官能团。

优选的标记反应底物为生物素苯酚(BP)