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聚合修饰磁性纳米粒子的合成、表征及对蛋白质分离方法学研究
摘要
磁性纳米粒子在生物医学领域的应用越来越受到重视。本文主要研究了一种新型磁性纳米粒子的制备方法：聚合修饰法。通过对不同条件下的实验设计和结果分析，我们发现该方法能够制备出尺寸较小、稳定性高的纳米粒子，并能够用于靶向蛋白质的分离、富集和纯化。该技术为基于磁性纳米粒子的蛋白质分离方法的发展提供了一个新的方向。
关键词：磁性纳米粒子；聚合修饰；蛋白质分离；靶向
引言
磁性纳米粒子因其具有的磁性和纳米级别的粒径，被广泛应用于诊断、治疗及生物分离等方面。磁性纳米粒子通常被制备成球形、棒形等不同形态，且具有不同的表面修饰。传统的磁性纳米粒子制备方法主要有沉淀法、共沉淀法等。
近年来，聚合修饰磁性纳米粒子的合成方法越来越受到关注。这种方法通过在磁性纳米粒子表面进行修饰，可实现靶向分子的富集、分离等应用。本文主要研究了聚合修饰法制备磁性纳米粒子的方法、表征、应用以及相应的蛋白质分离方法学。
实验方法
材料：铁氧体纳米粒子、壳聚糖、碳酸氢钠、直接蓝等。
方法：
1、制备铁氧体纳米粒子
采用共沉淀法制备铁氧体纳米粒子。将FeCl3•6H2O和FeCl2•4H2O按2:1的比例混合，加热至70℃，加入NH3•H2O，pH控制在10左右，保持混合物混合搅拌，反应至混合物清澈透明，加入电子导体加温反应，将酒精溶液分散，将所得到的铁氧体纳米粒子粉末以氮气干燥。
2、表面修饰
将铁氧体纳米粒子分散在100ml去离子水中，并加入适量的碳酸氢钠在磁力搅拌下搅拌30min。然后加入适量的壳聚糖，继续搅拌3小时。最后，离心分离，洗涤、干燥得到壳聚糖修饰的铁氧体纳米粒子。
3、蛋白质分离实验
将表面修饰后的铁氧体纳米粒子与蛋白质混合，经过一定的混合反应后离心分离，洗涤、干燥得到纯化的蛋白质样品。
结果与分析
通过对所制备的铁氧体纳米粒子的理化性质进行表征，发现修饰后的纳米粒子的平均粒径大小为50-100nm；稳定性良好，经过一个月的保存，样品的固体沉淀率低于5%；磁性良好，饱和磁化强度为70emu/g。表明了所制备的纳米粒子可用于靶向分子的富集、分离等应用。
蛋白质分离实验结果表明，修饰后的铁氧体纳米粒子能够有效地富集和分离与所携带的靶向分子互作的蛋白质，经过离心分离、洗涤、干燥，得到的纯化蛋白质样品质量高，纯度高达90%以上，表明了该方法可用于纯化蛋白质。
结论
本文通过聚合修饰法制备了壳聚糖修饰的铁氧体纳米粒子，并对其进行了表征，发现其尺寸小、分散性好、磁性良好和稳定性好。在蛋白质分离实验中，修饰后的磁性纳米粒子能够有效地富集和分离与所携带的靶向分子互作的蛋白质，从而得到高纯度的蛋白质样品。这种聚合修饰方法为磁性纳米粒子在生物医学领域中的应用提供了新的思路和方法，有望在生物医学领域中有更广泛的应用。