[00118362]功能性磁性高分子复合微球的制备、表面修饰及应用

高分子磁性微球由于表面积大、表面特性多样的特点,可以结合各种功能物质。此外它还具有磁响应性,在磁场的作用下可定向运动到特定部位,或迅速从周围介质中分离出来。因而被广泛应用于生物化学和生物工程、临床诊断与治疗、环境科学与工程等领域。特别是在细胞、酶和抗体等生物活性分子的固定化、靶向药物设计等领域研究呈白热化,部分研究已经进入中试和初步应用阶段。 荧光、磁性多糖微球因其具有有效的定向、示踪、多种物理化学性质、多糖结构单元的可调节性等作用而倍受学术界关注。荧光、磁性多糖微球是内含磁核、外包聚合物骨架、并间杂有稀土复合物、表面可结合糖类的一类微球。该类微球具有有效的荧光和磁响应性,且表面含有可结合肝素、葡萄糖、半乳糖等活性基团。施以外加磁场后可定向移动,通过荧光扫描技术进行示踪。因此,在细胞培养和分离、癌症诊断、抗血拴形成、靶向药物设计、病毒的检测和捕获等方面具有广泛的应用前景。稀土铕复合物因其在近紫外区的发光特性可被用做荧光示踪剂。在稀土铕复合物和磁性氧化铁存在下,进行乙烯单体的共聚合,将制备出具有荧光和磁响应特性的核壳式复合微球,聚合时若加入马来酸酐,形成的微球表面含有反应活性高的功能基团—酐基。微球表面的酐基可以共价结合肝素（肝素是一种具有抗血栓形成的多糖）,进而形成表面结合肝素的荧光、磁性多糖微球,因而该类微球还具有抗血栓形成的功能。本研究制备出了表面结合肝素的荧光、磁性多糖微球。 Α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶广泛应用于粮食加工、食品、酿造、发酵、纺织品和医药工业。由于固定化酶的优点,国内外研究人员对固定化葡萄糖淀粉酶和固定化α-淀粉酶的制备及在淀粉酶法生产葡萄糖方面的应用作了大量的研究,显示了工业应用前景。以磁性微粒作载体,采用物理吸附法固定α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶,具有工艺简单、快速、成本低等特点,另外磁性固定化α-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶具有强的磁响应性,可借助外部磁场方便简单的回收酶,实现酶的再利用,降低生产成本,为酶法生产葡萄糖提供了一种有潜在应用价值的新途径。而且磁性稳态流化床兼具固定床和流化床的优点,既克服了固定床反应器的低生物反应效率的缺陷,又避免了在流化床反应器在高流速下所造成的固定化酶丢失,由于磁力的稳态化作用,大大提高酶的催化效率,提高生物反应器的产量。因此是一种很有发展前景的酶法生产葡萄糖的新工艺。 近十几年来,国外学者对生物烟气脱硫新技术展开了研究,并进行了工业化试验,去除效果显著,具有投资少、设备简单、运行成本低、能耗少、无煤流失、无二次污染等优点,还可回收副产品硫及高质量的单细胞蛋白,因而成为各国学者研究的热点。从目前国内外研究进展分析,该技术的研究与应用在国内几乎是空白,在国外也主要处于小试阶段,工业化程度低。研究的核心和关键在于设计适合的生物反应器,脱硫微生物的固定化是其重要的研究方向和基础。