石英晶体微天平研究胶原蛋白在聚乳酸表面的吸附

【摘要】： 胶原蛋白是一种重要的结构蛋白,大量的存在于细胞外基质。石英晶体微天平作为一种质量传感器具有灵敏度高、实时监测和良好的表面选择性等优点而广泛的应用于生物化学、医药化工领域。本研究选择了具有良好生物相容性和生物降解性的高分子材料聚乳酸作为吸附基底,采用石英晶体微天平和原子力显微镜研究了胶原蛋白在聚乳酸表面的吸附,讨论了缓冲溶液pH、离子强度、胶原蛋白浓度以及温度等条件对吸附的影响。考察了胶原蛋白在聚乳酸表面的吸附过程,区分了水分子、缓冲液离子和胶原蛋白分子吸附时产生的频率变化。胶原蛋白在聚乳酸表面的吸附量随着离子强度的增大先增加后减少。pH对胶原蛋白的吸附有非常大的影响。结合原子力显微镜可以观察到不同来源胶原蛋白在聚乳酸表面吸附形态差异显著。随着胶原蛋白浓度的增加,胶原蛋白在聚乳酸表面的吸附量和吸附初速率都相应增加。通过研究温度对胶原蛋白在聚乳酸表面的吸附表明,胶原蛋白是一种对温度非常敏感的物质。本文采用Langmuir模型和Freundlich模型对实验数据进行了关联,得到胶原蛋白在聚乳酸表面的吸附等温式。采用Lagergren拟一阶吸附速率方程和Lagergren拟二阶速率方程关联了不同浓度下的吸附动力学数据。本研究结果,将有助于新型的生物材料、医用材料的研发。本文的研究方法也可以为研究蛋白质在固体界面上的吸附提供借鉴。