导电聚吡咯膜的蛋白复合及电控释放.docVIP

实验名称： 导电聚吡咯膜的蛋白复合及电控释放 组 员： 学 院： 专业年级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 实验时间： 2013年6月26日至2013年7月6日  目录 一、前言 1 二、实验原理 1 2.1 PPy颗粒的制备原理 1 2.2 PPy-PLA复合膜的制备原理 2 2.3 EDC法加载牛血清蛋白原理 2 2.4 BSA的电控释放 2 2.5 BCA法原理 2 2.6 蛋白浓度-吸光度标准曲线的制作 3 三、实验方案 3 3.1 实验仪器 3 3.2 实验试剂 3 3.3 实验流程 3 3.3.1 PPy颗粒的制备 3 3.3.2 PPy-PLA复合膜的制备 4 3.3.3 四探针法测表面电阻 4 3.3.4 EDC法加载牛血清蛋白 4 3.3.5 BSA的电控释放 4 3.3.6 BCA法定量测蛋白 4 四、实验记录 5 4.1 PPy颗粒的制备 5 4.1.1 PPy颗粒的制取（6月26日） 5 4.1.2 PPy颗粒的洗涤与干燥（6月27日） 6 4.2 PPy-PLA复合膜的制备 6 4.3 四探针法测表面电阻 6 4.4 EDC法加载牛血清蛋白 7 4.5 BSA的电控释放 8 4.6 BCA法定量测蛋白 8 五、结果与分析 9 5.1 表面电阻的计算 9 5.2 蛋白浓度-吸光度曲线的绘制 10 六、不足与展望 12 七、收获及评价 13 八、参考文献 13 一、前言 聚乳酸（polylactic acid，PLA）和聚吡咯（polypyrrole，PPy）都具有良好的生物相容性，被广泛的应用于神经修复研究领域。其中PLA具有可降解性和可加工性，但其降解后有一定酸性，会引起炎症；PPy具有导电性（由于其分子链具有大的共轭体系，通过掺杂即可导电。），但其不易成型、加工性能差，因此不可单纯利用PPy进行神经修复。针对上述两种材料的缺陷， 我们利用两种材料复合，以聚乳酸为基底复合上聚吡咯颗粒，既集合了两者的优点，又大大降低了各自的局限性。 本实验利用了聚乳酸的可降解性和生物相容性，结合PPy的导电性，然后用对乙基-N，N-二甲基丙基碳二亚胺（EDC）法使复合材料与牛血清蛋白（bovine serum albumin，BSA）结合。最后，研究电刺激条件下，蛋白释放量与时间的关系。可为今后加载神经生长因子实验、动物实验和临床试验打下基础。 本实验分为6部分：PPy颗粒的制备、PPy-PLA复合膜的制备、四探针法测PPy-PLA复合膜的表面电阻、EDC法加载BSA、BSA的电控释放和蛋白浓度-吸光度标准曲线的制作。 二、实验原理 2.1 PPy颗粒的制备原理 图2.1.1 吡咯氧化偶合机理[1] 首先吡咯单体失去1个电子被氧化为阳离子自由基，生成的阳离子自由基间发生加成性偶合反应，脱去2个质子后，生成比单体更易于氧化的二聚物，二聚物继续被氧化成阳离子，与自由基或其它低聚的阳离子继续其链式偶合反应，直至生成长链聚吡咯[2]。 常用聚吡咯的制备方法有化学氧化法、电化学氧化法。本实验采用化学氧化法，用氯化铁作为氧化剂，使得单体在反应中直接生成聚合物，并同时完成十二烷基磺酸钠（sodium dodecyl sulfate，SDS）的掺杂过程。 2.2 PPy-PLA复合膜的制备原理 将PPy颗粒研磨成粉体，然后将PPy和PLA按照1:1的比例倒入二氯甲烷中进行溶解，最后自然干燥，二氯甲烷全部挥发后就可得PPy-PLA复合膜。 2.3 EDC法加载牛血清蛋白原理 其原理是通过在PPy中掺杂聚谷氨酸（polyglutamic acid、PGlu），利用EDC的活化性使NGF中的氨基与PGlu中的羧基形成酰胺键，从而达到共价连接。下图为EDC法共联PPy与牛血清白蛋白（BSA）的示例。 图2。3.1 EDC法共联PPy与牛血清白蛋白示意图[3] 2.4 BSA的电控释放 用自制的电刺激释放仪器，使用铂电极与阳极相连，用双面胶固定住PPy-PLA-BSA复合材料与阴极相连接，接通电流后由于电子从负极流出，聚集在阴极复合材料表面，从而导致带电的蛋白释放到溶液当中。用PBS溶液作为释放溶液，然后每小时20?L加入到96孔板中，留待BCA（bicinchoninic acid，二喹啉甲酸）法定量测蛋白。 2.5 BCA法原理 二价铜离子在碱性的条件下，可以被蛋白质还原成一价铜离子，一价铜离子和独特的BCA Solution A（含有BCA）相互作用产生敏感的颜色反应。两分子的BCA螯合一个铜离子，形成紫色的反应复合物。该水溶性的复合物在562nm处显示强烈的吸光性，吸光度和蛋白浓度在广泛范围内有良好的线性关系，因此根据吸光值