磁场作用下牛血清蛋白和聚天冬氨酸自组装多聚物的特性研究

Int J Biol Macromol（IF=5.162）磁场作用下牛血清蛋白和聚天冬氨酸自组装多聚物的特性研究

1、磁场环境牛血清蛋白与聚天冬氨酸多聚物的制备

2、多聚物理化特性分析

研究发现

与对照相比，极性物质在磁场作用下发生有序取向，从而导致化学基团的红外光谱信号峰减弱。在聚天冬氨酸/牛血清蛋白=25/75的比例下，多聚物的光谱特征表明两组分发生络合作用。0.3 T磁场作用下，多聚物氢键作用增强，羟基信号减弱。磁场影响肽键的C-O、C-N的伸缩振动以及N-H的平面弯曲，引发整个氢键体系的变化，从而促进了牛血清蛋白和聚天冬氨酸之间更多的非共价相互作用，形成稳定多聚物构型。

SEM结果显示，对照组的多聚物为非均匀网络结构。磁场作用下，牛血清蛋白和聚天冬氨酸磁化率的各向异性诱导自组装多聚物定向重排，分子链的扭曲和键角的变化，导致分子间和分子内相互作用增加，多聚物表现为更有序的网络结构。分子的磁各向异性随着体积的增加而增强，同时依赖于分子形状的各向异性，因此多聚物比单个聚合物更容易发生磁取向。这种组装策略能获得高度有序的结构，在组织工程中具有很高的应用潜力。

采用MTT法测定自组装多聚物对MCF-7细胞株的细胞毒性，验证其在生物医学应用的可行性。体外培育72 h后，与对照相比，0.3 T磁场处理后的多聚物随浓度增加，细胞活性略有下降，但细胞代谢活性均高于92%，该多聚物具有良好的生物相容性。

本研究提出了一种静磁场下牛血清蛋白与聚天冬氨酸自组装获得高度有序多聚物的新方法。由于牛血清蛋白与聚天冬氨酸磁化率的各向异性，磁场处理增强了分子间相互作用，促进牛血清蛋白与聚天冬氨酸的有效络合，多聚物的几何结构在磁场作用下定向重排，形成有序组装体。磁场技术的研究与利用为实现程控自组装新型多聚物材料提供了一种新的策略，在组织工程领域中极具应用潜力。

参考文献

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.08.033