抗非特异性蛋白吸附聚硅氧烷荧光微球的合成及性能研究

荧光微球可应用于免疫分析、基因检测及细胞成像中，对生物分子的非特异性吸附是其分析灵敏度降低的关键问题。为抑制非特异性吸附，同时在微球表面又可偶联生物分子，拟设计合成生物活性与生物惰性基团可控修饰的荧光微球。首先选用可与巯基、环氧基等生物活性基团进行共价键合的荧光染料以避免染料泄漏，以生物活性硅烷单体为前驱体，合成新型聚硅氧烷荧光微球；再在微球表面接枝具有优良生物相容性的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)单体及其聚合物，通过控制磷酰胆碱化合物的分子链长和接枝密度，在保持生物活性前提下，抑制非特异性吸附，提高灵敏度。对系列微球的化学结构、粒径与形貌、荧光性能、表面性质、抗非特异性蛋白吸附性能等进行测试，研究其抗非特异性吸附作用机理，并考察其在免疫分析中的应用。本工作将对深入理解微球生长规律、荧光微球结构和性能之间的关系以及设计开发新型荧光微球提供理论与实践基础。

基于仿细胞膜结构出发设计合成的磷酰胆碱聚合物因其具有良好的生物相容性而备受关注，为人们开发生物相容性材料开辟了新途径。本项目首先采用自由基聚合制备出２-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱（MPC）与甲基丙烯酸丁酯（BMA）或甲基丙烯酸异辛酯（EHMA）的二元共聚物，并且以MPC、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷(TRIS)为原料制备了三元共聚物，研究了上述聚合物的抗蛋白质吸附性、血小板黏附性及表面润湿性等性能，发现在聚合物中引入磷酰胆碱基团可以显著提高材料的生物相容性。其次，本项目采用溶胶凝胶法制备出掺杂罗丹明B的聚（3-巯丙基三甲氧基硅烷）荧光微球，通过荧光光谱仪研究了荧光微球的荧光性能，结果表明聚硅氧烷荧光微球具有良好的荧光强度和荧光稳定性，并研究了荧光微球的生长机理。最后，本项目在聚硅氧烷微球表面接枝基磷酰胆碱聚合物，发现在微球中引入磷酰胆碱基团可以降低微球对于牛血清蛋白的吸附量，具有良好的抗非特异性蛋白吸附性能。本项目的研究成果将对深入理解荧光微球生长规律以及设计开发新型荧光微球提供理论与实践基础。