刘春杰 赵新军† 高志福 蒋中英

1) (伊犁师范大学，新疆凝聚态相变与微结构实验室，伊宁 835000)

2) (伊犁师范大学，微纳电传感器技术与仿生器械实验室，伊宁 835000)

3) (中国科学院，新疆乌鲁木齐天文台，乌鲁木齐 830011)

本文基于扩散动力学,建立了一种新的理论模型研究高分子混合刷在蛋白质吸附/脱附过程中的动力学特性.理论模型考虑高分子混合刷中一种高分子链 (P-高分子链)对蛋白质的吸附,另一种高分子链 (N-高分子链)对蛋白质的脱附,以及吸附/脱附的时滞性.通过选取模型中各参数值,获得了具有不同化学、物理性质的高分子混合刷对蛋白质的部分吸附/脱附、完全吸附/脱附,以及周期性吸附/脱附的动力学特性.研究发现,由于外加交变电场的作用,高分子混合刷对蛋白质吸附/脱附过程呈现出周期性循环的动力学特性,并且平均吸附、脱附量增加.本文理论结果符合实验观测.可以预言,外加交变电场可实现高分子混合刷对蛋白质吸附/脱附的多次循环,为设计吸附/脱附蛋白质的高分子混合刷纳米材料提供必要的参考和新方案.

1 引言

蛋白质吸附在设计生物材料和生物医学科学应用中具有重要意义,蛋白质吸附往往是一种自发且几乎不可逆的现象[1−4],然而,蛋白质的脱附对于设计抗污材料以及组织移植也至关重要.应用高分子混合刷不仅可以吸附大量的蛋白质,而且可以通过调控外部刺激(pH、离子强度、温度、光、溶剂等)实现对蛋白质……