專利名稱：一種含視黃醛膜蛋白的微陣列及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬生物材料、信息材料技術領域，具體涉及一種含視黃醛膜蛋白的微陣列及其制備方法和應用。
背景技術：
在光信息存儲和處理領域，具有光活性響應的視黃醛蛋白質如細菌視紫紅質 (bacteriorhodopsin,簡稱BR)及其突變體是具有很好應用前景的功能蛋白質，它們與聚合物混合制得的復合膜能應用在光信息存儲(包括兩維存儲，三維存儲和全息存儲等)和光信息處理(包括光轉換，光過濾和信號調節(jié)等)等方面。(Hampp，N. Chem. Rev. 2000， 100， 1755-1776)。以往的含有活性視黃醛蛋白質的微陣列體系，設計了微陣列并將視黃醛蛋白質沉積在微陣列表面?；钚砸朁S醛膜蛋白質與微陣列之間為物理接觸，活性蛋白質在整個微陣列表面沉積為一整塊膜狀結構，并非真正的微陣列。或者雖然為微陣列，但是視黃醛蛋白質是靠視黃醛膜蛋白質分子之間沒有化學鍵連接，不能耐受Triton等去垢劑的處理，很容易受到外界影響失去原有形態(tài)甚至被破壞，不利于長期的保存。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種可保持視黃醛蛋白質活性的蛋白質微陣列及其制備方法和應用。本發(fā)明提供的含視黃醛膜蛋白的微陣列，是由視黃醛膜蛋白分子沉積在基底金微陣列上形成的有取向的多層膜蛋白微陣列。其中，視黃醛膜蛋白質分子與基底金微陣列之間、視黃醛膜蛋白質分子之間都由化學鍵連接成一個整體，每個微點陣上的視黃醛膜蛋白質形成取向的化學交聯(lián)網絡。本發(fā)明中，所述視黃醛蛋白質為由基因工程獲得的細菌視紫紅質或古紫質4的突變體。突變體蛋白質中引入有半胱氨酸，處于七次跨膜螺旋胞外側(氨基端)或胞內側(羧基端)兩個螺旋連接之間，因而獲得具有活性的巰基基團。視黃醛蛋白質突變體中的巰基基團與金微陣列之間通過共價鍵連接。本發(fā)明中，視黃醛膜蛋白分子層與層之間通過偶聯(lián)劑的作用交聯(lián)。本發(fā)明中，所述基底金微陣列可通過設計調整微陣列尺寸，范圍為1微米到900微米，由此可獲得不同大小的像素點組成的視黃醛膜蛋白質陣列。本發(fā)明可通過生物學、物理學、化學三種方法聯(lián)合，制備獲得具有光學活性的視黃醛蛋白質微陣列。具體步驟為
1、利用光刻方法制作具有圖案的基底金微陣列。微陣列可通過設計調整微陣列尺寸， 從1微米到900微米，由此可獲得不同大小的像素點組成的金微陣列。2、通過電沉積方法，在基底金微陣列上沉積視黃醛蛋白質分子，形成有取向的多層膜視黃醛蛋白微陣列。即將視黃醛蛋白質分子固定在金微陣列上形成蛋白質微陣列。蛋
3白質微陣列所用的視黃醛蛋白質為基因工程獲得的細菌視紫紅質或古紫質4的突變體。突變體蛋白質中引入半胱氨酸，因而獲得具有活性的巰基基團。視黃醛蛋白質突變體中的巰基基團與金微陣列之間通過共價鍵連接。3、通過偶聯(lián)劑將視黃醛膜層與膜層之間交聯(lián)起來，具體是通過加入偶聯(lián)劑1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDOHC1 )和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)使氨基和羧基活化形成酰胺鍵連接成一個整體，每個微點陣上的視黃醛膜蛋白質形成取向的化學交聯(lián)網絡。4、對獲得的蛋白質微陣列浸泡于表面活性劑Triton-X 100溶液中，去除未化學交聯(lián)蛋白質分子。包括去除未與金圖案表面交聯(lián)的視黃醛蛋白質，視黃醛蛋白質之間未交聯(lián)的分子也被去除。經過化學鍵連接的視黃醛膜蛋白層可以在Triton等去垢劑處理的情況下保持與基底的連接。本發(fā)明涉及的視黃醛膜蛋白微陣列的制備方法，詳細操作步驟如下
步驟1中，利用光刻技術來制作基底金微陣列。利用模板和光刻膠將圖案從模板轉移到基質上。起始的基質是玻璃片，將玻璃片表面擦拭干凈，隨后利用piranha (以體積比3:1混合濃硫酸和雙氧水)溶液處理。將玻璃片浸泡其中30 min，用水沖洗后在純水中超聲洗滌15 min三次后用N2吹干，在丙酮中浸泡超聲10 min, N2吹干后置于60 °〇烘箱，可獲得表面活性能較強的玻片。用濺射儀(SBC-12 KYKY Technology Development Ltd.)在玻璃片上鋪上鎘層，厚度約為2 nm。將干燥的鋪有鎘層的玻片在勻膠機(Kw_4A Microelectronics Center, Chinese Academy of Sciences)上以轉速 3000 rpm 方寵轉，滴上正光刻膠(RZJ-304)6滴，20 s后停止，這樣就在玻璃的一面鋪上了一層正光刻膠，厚度大概為1.2μπι。玻璃在100°C烘箱中烘20 min，使光刻膠與玻璃基質粘附牢固。然后放入光刻機在模板的遮蓋下用7 mw/cm2的光強照射30 s，照光后的玻璃片在正光刻膠顯影液 RZX- 308 developer中浸泡45 s，再用清水浸泡1 min，在115°C的烘箱中加熱30 min，除去黏著的顯影液和水并修正圖形。之后用濺射儀(SBC-12 KYKY Technology Development Ltd.)在玻璃片上鋪上金層，在帶有圖案的光刻膠上先鋪上厚度約為13 nm的Au，Cr的存在可以有效地增加Au和玻璃的粘附力，在后處理的一系列操作中，Au層不會掉落和被輕易擦去。最后，玻璃片浸泡在丙酮中超聲洗滌15 min，將光刻膠和膠上的金屬層一起除去，這樣就只剩下了顯影步驟溶掉的光刻膠部分鋪著的金屬層，也就是我們在模板上就設計好的圖案。樣品用純水清洗后用隊吹干，放置于密封培養(yǎng)皿中。圖1中給出了模板和制備的金圖案的照片。步驟2中，通過電沉積方法將視黃醛蛋白質有取向地沉積在微陣列表面。所述視黃醛蛋白質由248個氨基酸組成，有胞外氨基端(N-端)和胞內羧基端(C-端)兩側，中性條件下整體帶負電荷，而且這兩側分布是不均勻的，C-端所帶負電荷更多一些，所以整個蛋白質分子的偶極矩是由N-端指向C-端。利用這種物理特性和直流電沉積方法可使視黃醛蛋白質形成有取向的層。由于視黃醛蛋白質帶負電，在電場作用下就富集在陽極，又由于兩側電荷分布不均，在中性條件下帶負電荷更多的C-端就會面向陽極(也可以通過改變電解液的PH值來改變這種取向，使N-端朝向陽極)。上述視黃醛蛋白質微陣列中所采用的視黃醛膜蛋白是細菌視紫紅質的突變體(野生型細菌視紫紅質本身不含有巰基)，突變體中因含有半胱氨酸(Cys )而帶有巰基。視黃醛蛋白質與基質接觸后可通過所帶有的巰基與基質表面上的金微陣列進行化學交聯(lián)。蛋白質與基質分子之間的交聯(lián)可以是全部蛋白質與基質參與，也可以是部分蛋白質或基質分子參與。顯然本發(fā)明所述微陣列的制備方法也適用于本身就帶有巰基的其它物質。步驟3中，通過偶聯(lián)劑將視黃醛層與層之間交聯(lián)起來。將已沉積好的視黃醛蛋白質微陣列進行干燥處理，使突變體蛋白質的巰基與金以牢固的共價鍵結合。然后采用8-10 mg/mL的1-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽和4-6 mg/mL N-羥基琥珀酰亞胺的混合溶液將蛋白質微陣列浸沒，反應時間為50-70分鐘。確保視黃醛蛋白質層與層之間以牢固的酰胺鍵結合。步驟4中，利用表面活性劑Triton-X 100溶液浸泡清除未交聯(lián)的視黃醛蛋白質分子。將上述視黃醛微陣列置于質量濃度為1. 5-2. 5%的表面活性劑Triton-X 100處理40-50 小時?？扇コ磁c金圖案表面交聯(lián)的視黃醛蛋白質，視黃醛蛋白質之間未交聯(lián)的分子也被去除。所獲得的微陣列可以經受Triton等去垢劑處理而蛋白質不脫落。上述制備方法中，所述電沉積方法在基底金微陣列上沉積視黃醛蛋白質分子，具體是使用視黃醛蛋白質懸浮液，該懸浮液由視黃醛蛋白質干粉懸浮于水溶液中獲得，一般懸浮液中視黃醛蛋白質的濃度為2-5 mg/mL。上述制備方法中，所述視黃醛蛋白質懸浮液通過冰水浴超聲進行分散，按照體系不同選擇不同參數(shù)，一般情況下超聲功率為100-200 W。超聲時間3-5 s，間隔時間30 s-50 s上，超聲次數(shù)10-100次，超聲后可以得到均勻分散，澄清透明的混合液。上述制備方法中，采用的偶聯(lián)劑一般為水相交聯(lián)劑是1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽，N-羥基琥珀酰亞胺，具有良好水溶性，對蛋白質的活性沒有影響，不會引起蛋白變性。交聯(lián)反應的條件溫和，PH、溫度和光照等條件范圍不會引起蛋白的變性。上述制備方法中，聚合后的干燥處理沒有特殊要求，在室溫和通常濕度下放置就可以，干燥后得到平整均勻的視黃醛蛋白質多層膜。本發(fā)明中制備的視黃醛膜蛋白的微陣列作為生物光感受器有以下的光電應用其一，光激發(fā)條件下視黃醛膜蛋白微陣列具有質子泵功能、光色和光電效應，這些效應可作為能量轉化馬達、信息存儲器以及光學反應開關。其二，光激發(fā)下視黃醛蛋白質可將質子從細胞內一側泵到細胞外側形成質子跨膜梯度。該質子跨膜梯度可作為能量被生物體利于合成 ATP酶，同時可以作為光電池元件進行太陽能收集利用。其三，光激發(fā)下視黃醛蛋白質可從基態(tài)轉變到相對穩(wěn)定的M中間態(tài)，兩種狀態(tài)的最大吸收光譜值可清晰分離，可作為光學信息存儲器進行信息存儲，該存儲可以是瞬時存儲，也可以是長時間存儲。其四，光激發(fā)下視黃醛蛋白質可產生電荷分離現(xiàn)象。該現(xiàn)象發(fā)生時間為微秒尺度，電荷分離現(xiàn)象瞬間即可恢復至初始狀態(tài)。這一性質可作為光電響應開關進行應用。其五，光激發(fā)下視黃醛蛋白質可產生電荷分離現(xiàn)象，由此產生微電流。多種細胞接種至該視黃醛蛋白質微陣列上可受到微電流的影響，使接種細胞發(fā)生變化。此外，本發(fā)明中視黃醛膜蛋白的微陣列還生物材料進行抗細胞黏附方面的應用。 天然視黃醛蛋白質膜可單獨抵抗多種細胞的黏附，包括小鼠成纖維細胞NIH3T3細胞，小鼠骨細胞前體細胞MC3T3-E1以及大鼠間充質干細胞MSC。同時天然視黃醛蛋白質膜可與高分子聚合物聚乙二醇(PEG)聯(lián)合使用抵抗多種細胞的黏附，包括小鼠成纖維細胞OTH3T3細胞，小鼠骨細胞前體細胞MC3T3-E1以及大鼠間充質干細胞MSC。
本發(fā)明的特點在于在以往制備應用于光存儲和處理的蛋白質微陣列的基礎上，改進了制備工藝，利用視黃醛蛋白質和基質上的活性官能團將各種分子交聯(lián)起來，形成整體性的交聯(lián)網絡，從根本上解決了微陣列制備中的蛋白質分子取向沉積，有序排列問題，提高了微陣列的均勻性和穩(wěn)定性，且能夠滿足單點控制的需要，使材料在光信息存儲和處理的應用性能得到很大的改進。本發(fā)明的特點在于視黃醛蛋白質層與層之間是通過交聯(lián)劑的作用，讓視黃醛蛋白質分子之間活性官能團相互反應，使得蛋白質分子之間通過化學鍵連接，整個膜層形成一個化學交聯(lián)網絡。蛋白質分子作為微陣列的單元，在形成取向層的同時作為層與層之間的連接分子被固定在微陣列中，可以實現(xiàn)數(shù)據的穩(wěn)定準確的長期保存，不會因蛋白質分子位置移動而引起數(shù)據丟失和錯誤。本發(fā)明的特點在于生物活性的蛋白質微陣列在光激發(fā)下具有光色和光電等方面的特性，能夠被廣泛用于能量轉換，信息存儲，光學調控開關等方面。如光激發(fā)下視黃醛蛋白質可在細胞膜內外側形成質子跨膜梯度，為生物體合成ATP提供能量，同時可以作為光電池元件進行太陽能收集利用。光激發(fā)下視黃醛蛋白質可從基態(tài)轉變到相對穩(wěn)定的M中間態(tài)，兩種狀態(tài)的最大吸收光譜值可清晰分離，可作為光學信息存儲器進行信息存儲。光激發(fā)下視黃醛蛋白質可產生微秒尺度的電荷分離現(xiàn)象，這一性質可作為光電響應開關進行應用。同時電荷分離現(xiàn)象可產生微電流，多種細胞接種至該視黃醛蛋白質微陣列上可受到微電流的影響，使接種細胞生長狀態(tài)發(fā)生變化。本發(fā)明的特點在于天然視黃醛蛋白質膜可單獨或與高分子聚合聚乙二醇等聯(lián)合使用抵抗多種細胞的黏附，包括小鼠成纖維細胞NIH3T3細胞，小鼠骨細胞前體細胞 MC3T3-E1以及大鼠間充質干細胞MSC。


圖1為模板和制備的金圖案的照片。其中，(a)原始掩膜照片(b)通過光刻法和軟刻蝕方法獲得的金微圖案照片。像素大小為120 χ 120平方微米，每個像素獨立存在，通過10微米的導線連接至邊沿部分。掩膜中黑色部分為不透光區(qū)域，白色部分為透光區(qū)域。 玻片上的金圖案用正光刻膠制作得到。圖2金電極微圖案上蛋白質陣列的側面SEM照片?；孜锊Ｆ挥谧髠?，蛋白質陣列處于右側。箭頭所指的位置即蛋白質膜的厚度。其中，(a)中顯示兩個蛋白質點，(b) 中顯示一個蛋白質點。插圖為各自的示意圖。
具體實施例方式下面通過實施例來進一步描述本發(fā)明，但并不限于該實施例。實施例1金微陣列制備
利用光刻技術來實現(xiàn)基底金微陣列。利用模板和光刻膠將圖案從模板轉移到基質上。 起始的基質是玻璃片，將玻璃片表面擦拭干凈，隨后利用piranha (以體積比3:1混合濃硫酸和雙氧水)溶液處理。將玻璃片浸泡其中30 min，用水沖洗后在純水中超聲洗滌15分鐘三次后用N2吹干，在丙酮中浸泡超聲10 min，N2吹干后置于60 °〇烘箱，可獲得表面活性能較強的玻片。用濺射儀(SBC-12 KYKY Technology Development Ltd.)在玻璃片上鋪上鎘層，厚度約為2 nm。將干燥的鋪有鎘層的玻片在勻膠機(Kw-4A Microelectronics Center, Chinese Academy of Sciences)上以轉速 3000 rpm 旋轉，滴上正光刻膠(RZJ-304) 6 滴，20 s后停止，這樣就在玻璃的一面鋪上了一層正光刻膠，厚度大概為1.2微米。玻璃在100°C 烘箱中烘20 min，使光刻膠與玻璃基質粘附牢固。然后放入光刻機在模板的遮蓋下用7 mw/ cm2的光強照射30 s，照光后的玻璃片在正光刻膠顯影液RZX- 308 developer中浸泡45 s，再用清水浸泡1 min，在115°C的烘箱中加熱30 min，除去黏著的顯影液和水并修正圖形。 之后用濺射儀(SBC-12 KYKY Technology Development Ltd.)在玻璃片上鋪上金層，在帶有圖案的光刻膠上先鋪上厚度約為13 nm的Au，Cr的存在可以有效地增加Au和玻璃的粘附力，在后處理的一系列操作中，Au層不會掉落和被輕易擦去。最后，玻璃片浸泡在丙酮中超聲洗滌15 min，將光刻膠和膠上的金屬層一起除去， 這樣就只剩下了顯影步驟溶掉的光刻膠部分鋪著的金屬層，也就是我們在模板上就設計好的圖案。樣品用純水清洗后用N2吹干，放置于密封培養(yǎng)皿中。圖1中給出了模板和制備的金圖案的照片。實施例2細菌視紫紅質突變體BR-D36C微陣列的制備
利用基因工程點突變的方法，獲得細菌視紫紅質突變體BR-D36C，即第36位的天冬氨酸被半胱氨酸取代，半胱氨酸含有巰基且處于兩個螺旋之間的連接區(qū)域，因此獲得的突變體在蛋白質表面帶有巰基，可與金顆粒進行化學反應。提取的BR-D36C經過洗滌離心后再懸浮于純水中，濃度為2 mg/mL,利用超聲幫助分散，形成均勻的懸浮液，然后注入到兩片電極的中間空間部分，密封后在兩電極上加上3V 的直流電壓，15 min后關閉電源，在陽極上可以得到成膜的紫色蛋白質層，放置30 min讓巰基與金的反應進行比較完全。反應后的樣品淋洗后浸泡在10 mg/mL EDC-HCl和6 mg/ mL NHS的混合溶液中l(wèi)h，用純水清洗后再浸泡在2 % (w/w)的Triton X-100中，放置48 小時后在超聲池中超聲10 min以便除去表面沒有化學連接的蛋白質分子和其他粘附的物質。最后在室溫下干燥。為了證實制備中巰基與金的反應，我們用野生型BR做了同樣的蛋白質膜，并且也通過表面活性劑的浸泡清洗。實施案例中，野生型BR制備的陣列在經過表面活性劑的清洗后，蛋白質基本都被洗掉，只剩下金圖案在玻璃基質上，而BR-D36C的樣品就很好的保留了蛋白質層。我們對 D36C的樣品用掃描電鏡觀察了側視圖，可以看出兩個點之間沒有蛋白質連接，說明蛋白微陣列各點是獨立的，不是連成一片的，并且確定蛋白層的厚度約為5 ym,見圖2。已知BR分子的大小為2.5 nm χ 3.5 nm χ 4.5 nm。BR分子組合成三聚體，以二維六方晶格的形式排布在膜脂中?？紤]最終形成的蛋白質陣列的厚度，可知形成的BR陣列點包含近千層BR膜。 調整BR懸液的濃度及電沉積所采用的電壓，可獲得不同層數(shù)(幾層至幾百層)的BR膜微陣列。實施例3細菌視紫紅質突變體BR-D36C微陣列之光電應用
在比色皿中放入3mL電解質溶液(100 mM NaCl, 20 mM KCl)，pH調整為7. 00，連有蛋白質的金電極玻璃片作為工作電極，一片沒有蛋白質的金電極玻璃片作為參比電極，插入電解液中，相距6-8 mm，各用導線連接到放大器，用一個閃光燈YINYAN BY-26AZ透過綠色濾光片(透過光 570 nm)照射電極激發(fā)蛋白層，電壓信號通過放大后輸入到一個數(shù)字存儲示波器RIGAL DS5102CA 100 MHz 1 GS/s，最后通過電腦處理信號。
可以看到一個快速的負峰和一個稍慢的正峰，這兩個峰是視蛋白光電信號中典型的Bl和B2組分，這兩個峰只出現(xiàn)在統(tǒng)一取向的蛋白膜的信號中，Bl代表了視黃醛的光致異構以及K中間體的形成和與之相關的電荷的快速分布過程，B2則是代表了蛋白質內部質子的定向傳遞過程。這個信號的出現(xiàn)表明樣品中的蛋白質具有良好的活性并且有較高的取向度。同時表明，已制作的蛋白質微陣列通過微導線連接可將光電信號導出形成光電流，此信號可作為生物信息傳感器、生物電池和分子開關的應用的基礎。實施例4細菌視紫紅質之抗細胞黏附的性質
細菌視紫紅質膜蛋白可形成抗細胞黏附區(qū)域。細菌視紫紅質懸浮液滴加至金玻片上形成多層無序的BR膜片。在實施例中分別選取小鼠骨細胞前體細胞MC3T3-E1，小鼠成纖維細胞NIH3T3細胞以及大鼠間充質干細胞MSC作為實驗細胞，接種細胞密度為IO5個/孔(6 孔板)。結果表明，短時間內(接種細胞后培養(yǎng)8 h)蛋白質微陣列表面細胞黏附性能比已知的抗細胞黏附材料牛血清白蛋白(BSA)更佳，可與高分子聚合抗細胞黏附材料PEG相媲美。 長時間培養(yǎng)情況下(接種細胞后培養(yǎng)14天)，蛋白質微陣列表面細胞黏附性能比PEG更強。 通常PEG形成的抗黏附區(qū)域最長抗細胞黏附時間為7天。實施例5細菌視紫紅質突變體BR-D36C微陣列之抗細胞黏附材料的應用
視黃醛蛋白質微陣列具有強烈的抗細胞黏附特性。實施例中分別選取小鼠骨細胞前體細胞MC3T3-E1，小鼠成纖維細胞NIH3T3細胞以及大鼠間充質干細胞MSC作為實驗細胞，接種細胞密度為IO5個/孔(6孔板)。結果表明，短時間內(接種后培養(yǎng)8 h)以及長時間(接種后培養(yǎng)14天)細胞培養(yǎng)均表現(xiàn)出良好的抗細胞黏附性能。此外可將此視黃醛蛋白質與高分子聚合抗細胞黏附材料PEG相結合，形成復合的抗細胞黏附表面可以用于基礎細胞生物學方面的研究。
8
權利要求
1.一種含有視黃醛膜蛋白的微陣列，其特征在于是由視黃醛膜蛋白分子沉積在基底金微陣列上形成的有取向的多層膜蛋白微陣列；其中，視黃醛膜蛋白質分子與基底金微陣列之間、視黃醛膜蛋白質分子之間都由化學鍵連接成一個整體，每個微點陣上的視黃醛膜蛋白質形成取向的化學交聯(lián)網絡。
2.根據權利要求1所述的含有視黃醛膜蛋白的微陣列，其特征在于所述視黃醛蛋白質為由基因工程獲得的細菌視紫紅質或古紫質4的突變體，該突變體蛋白質中具有活性的巰基基團；視黃醛蛋白質突變體中的巰基基團與金微陣列之間通過共價鍵連接。
3.根據權利要求1所述的含有視黃醛膜蛋白的微陣列，其特征在于所述視黃醛膜蛋白分子層與層之間通過偶聯(lián)劑的作用交聯(lián)。
4.根據權利要求1所述的含有視黃醛膜蛋白的微陣列，其特征在于所述基底金微陣列尺寸范圍為1微米到900微米。
5.如權利要求1所述的含有視黃醛膜蛋白的微陣列的制備方法，其特征在于具體步驟為(1)利用光刻方法制作具有圖案的基底金微陣列；(2)通過電沉積方法，在基底金微陣列上沉積視黃醛蛋白質分子，形成有取向的多層膜視黃醛蛋白微陣列；蛋白質微陣列所用的視黃醛蛋白質為基因工程獲得的細菌視紫紅質或古紫質4的突變體；該突變體蛋白質中具有活性的巰基基團；視黃醛蛋白質突變體中的巰基基團與金微陣列之間通過共價鍵連接；(3)通過偶聯(lián)劑將視黃醛蛋白質分子層與層之間交聯(lián)起來，所述偶聯(lián)劑為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺；該偶聯(lián)劑使氨基和羧基活化形成酰胺鍵連接成一個整體，每個微點陣上的視黃醛膜蛋白質形成取向的化學交聯(lián)網(4)將獲得的視黃醛蛋白質微陣列浸泡于表面活性劑Triton-X 100溶液中，去除未化學交聯(lián)蛋白質分子，包括未與金微陣列金圖案表面交聯(lián)的視黃醛蛋白質分子和視黃醛蛋白質之間未交聯(lián)的視黃醛蛋白質分子。
6.如權利要求1所述的含有視黃醛膜蛋白的微陣列的制備方法，其特征在于所述電沉積方法在基底金微陣列上沉積視黃醛蛋白質分子，使用視黃醛蛋白質懸浮液，該懸浮液由視黃醛蛋白質干粉懸浮于水溶液中獲得，懸浮液中視黃醛蛋白質的濃度為2-5 mg/mL。
7.如權利要求6所述的含有視黃醛膜蛋白的微陣列的制備方法，其特征在于所述視黃醛蛋白質懸浮液通過冰水浴超聲進行分散，超聲功率為100-200 W，超聲時間3-5 s，間隔時間30 s-50 s上，超聲次數(shù)10-100次。
8.如權利要求5所述的含有視黃醛膜蛋白的微陣列的制備方法，其特征在于所述表面活性劑Triton-X 100溶液的質量濃度為1. 5-2. 5%，處理時間為40-50小時。
9.如權利要求5所述的含有視黃醛膜蛋白的微陣列的制備方法，其特征在于所述通過偶聯(lián)劑將視黃醛蛋白質分子層與層之間交聯(lián)起來，是采用8-10 mg/mL的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽和4-6 mg/mL N-羥基琥珀酰亞胺的混合溶液，將蛋白質微陣列浸沒于該混合溶液中，反應時間為50-70分鐘。
10.一種如權利要求1所述的含有視黃醛膜蛋白的微陣列作為生物光感受器的應用， 或作為抗細胞黏附材料的應用。
全文摘要
本發(fā)明屬生物材料、信息材料技術領域，具體為一種含視黃醛膜蛋白的微陣列及其制備方法和應用。本發(fā)明通過電沉積方法，將視黃醛膜蛋白有取向地沉積到金微陣列基底表面，利用視黃醛膜蛋白突變體本身所帶有的巰基以及交聯(lián)技術使得活性蛋白質分子與微陣列之間、活性蛋白質分子與分子之間通過化學鍵連接，形成多層活性蛋白質有序化學交聯(lián)的網絡。經表面活性劑清洗、超聲處理、干燥，得到定點分布、具有特定取向、穩(wěn)定且易于保存的含有活性視黃醛膜蛋白質的微陣列。該蛋白質的微陣列可應用于光電信息存儲與處理，具備良好的數(shù)據存儲的穩(wěn)定性和安全性。該蛋白質微陣列具有抗細胞黏附和非抗細胞黏附區(qū)域，可為基礎的細胞生物學研究和組織工程應用提供新材料。
文檔編號G11C13/02GK102298965SQ20111020015
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月18日 優(yōu)先權日2011年7月18日
發(fā)明者丁建東, 吳佳, 彭榮, 趙迎春 申請人:復旦大學