溶液喷射纺复合凝胶纳米纤维亲和膜及其蛋白质吸附行为研究

基本信息
批准号:51473121
项目类别:面上项目
资助金额:78.00
负责人:徐先林
学科分类:
依托单位:天津工业大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:石磊,蔡占军,刘瑞芳,史少俊,贾开飞,周国青,佟俊莹
关键词:
亲和膜凝胶纤维纳米纤维溶液喷射纺丝技术吸附分离
结项摘要

Affinity membrane chromatography is an efficient method of separating biochemical mixtures, which is the integration of membrane and affinity chromatography. Although it has advantages over the traditional ways, the main drawback of membrane chromatography is its low capacity in comparison with that of soft gels. Solution blowing process (SBP) is a novel nanofiber-fabricating process using high-speed airflow field. In this project, the SBP is introduced to fabricate 3D curly hydrogel nanofibers to prepare affinity membrane for the purification of proteins. The advantages is given as follows: High specific surface area which allows immobilization of amounts of ligand, high porosity which is benefit for lower flow resistance, and allowing depth filtration which is helpful to enhance the utilization rate of ligand. Based on this idea, the project will focus the study on the fabricating method, the method to adjust the fibers' structure, the effect of swelling on the structure of nanofiber membrane, its adsorption behavior of BSA and the mass transfer kinetics of BSA solution among the fibers. The result can be utilizingd to develop high-effect affinity membrane chromatography, also for other fields.

亲和膜分离技术是亲和色谱和膜分离技术结合发展起来的一项新型高效生物大分子纯化分离技术,但其表面过滤的属性使之仍存在吸附容量低等缺点。溶液喷射纺丝技术是一种以高速气流为成形驱动力的纳米纤维制备新技术。本项目提出基于溶液喷射纺丝技术制备具有三维卷曲结构的复合凝胶纳米纤维以构建新型蛋白质吸附亲和膜,其高比表面积和表面凝胶特性可实现亲和配基的高密度固载,高孔隙率有利于降低传质阻力,同时深层过滤的属性可提高亲和配基的有效利用率,为高效能亲和膜研究提供了新思路。项目将研究基于溶液喷射纺丝技术的三维卷曲复合凝胶纳米纤维的制备方法,建立纳米纤维的皮-芯层复合结构的调控机制,确立皮-芯复合结构及其凝胶化行为对亲和配基的固载、微孔结构的影响规律,揭示这种新型凝胶纳米纤维亲和膜的蛋白质吸附行为及蛋白质溶液在三维孔隙结构中的扩散、传质规律,为发展高效能亲和膜提供理论基础。研究成果适用于环境、生物医药等领域。

项目摘要

亲和膜分离技术是亲和色谱和膜分离技术结合发展起来的一项新型高效生物大分子纯化分离技术,但其表面过滤的属性使之仍存在吸附容量低等缺点。溶液喷射纺丝技术是一种以高速气流为成形驱动力的纳米纤维制备新技术。本项目提出基于溶液喷射纺丝技术制备具有三维卷曲结构的复合凝胶纳米纤维以构建新型蛋白质吸附亲和膜,研究其结构成形规律及蛋白质吸附行为。项目研究期间,开展了溶液喷射纺纳米纤维成形机制、辅助电场对纤维成形及结构的影响规律,在此基础上研究了共混凝胶纳米纤维、大分子改性-纺丝及纳米纤维后修饰等多种方式的亲和吸附纳米纤维膜的制备与结构,探讨了纳米纤维膜对蛋白质的吸附性能,为发展高效能亲和膜提供理论基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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