感温性水胶对蛋白质吸收和释放行为之探讨.pdfVIP

健 康 管 理 學 刊 Journal of Health Management 第十一卷第二期 民國 102 年 12 月 Vol. 11, No. 2 , December 20 13 138 -147 頁 pp. 138 - 147 感溫性水膠對蛋白質吸收和釋放行為之探討 The Study of protein Absorption and Release Behaviors of Thermally Sensitive Hydrogel 1 1 周瑞玲 * Jui-Ling Chou 周澄興 Cheng-Hsing Chou 元培科技大學生物科技系 元培科技大學生物科技系 2 1 鄒國鳳 Kuo-Feng Chou 楊均威 Jiun-Wei Yang 元培科技大學生物醫學工程系 元培科技大學生物科技系 1 Department of Biotechnology, Yuanpei University, 2 Departiment of Biomedical Engineering, Yuanpei University 摘要 ：聚氮異丙基丙烯醯胺 (poly(N-isopropyl acrylamide), PNIPAAm)是已知具感溫性的高分子材 料 。當溫度高於其較低臨界溶解溫度(Lower Critical Solution Temperature, LCST)時 ，聚合物是厭水 性而且不溶於水 ；反之，溫度低於其LCST 時 ，聚合物會在水中呈現水合膨潤狀態。本研究利用添 加不同比例的第二單體丙烯酸 (acrylic acid, AAc)與 NIPAAm 形成共聚物 ，來調整水膠的LCST 更 接近體溫 。同時製造並純化紅色螢蛋白質DsRed 重組蛋白質當追蹤劑 ，來偵測水膠對DsRed 蛋白 質的吸收與釋放行為。為確保DsRed 蛋白質之螢光活性 ，不使用化學性固定劑而選擇物理性的包 覆法 ，利用水膠低於其 LCST 時對蛋白質進行膨潤吸收 ，而將蛋白質分子包覆於水膠中 ，高於其 LCST 時水膠收縮而將蛋白質分子排出 。實驗結果顯示 ，在磷酸緩衝溶液 (PBS, pH7.4)中，水膠的 丙烯酸含量0%增至0.27%時，其LCST 由28℃提昇到40℃，同時對蛋白質吸附量也隨之升高，並 且LCST 接近於體表溫度之丙烯酸含量為0.19%之水膠仍保有良好溫度感應性。以含0.11%與0.19% 丙烯酸之水膠進行蛋白質吸收和釋放實驗 ，將膠體浸泡在 25℃之紅色螢光蛋白質 DsRed (0.075 mg/ml)溶液24 小時後，轉置於35℃之緩衝液 ，在不同時間後照像分析膠體內殘留紅螢光蛋白質之 影像強度 。結果發現兩種膠體在 30 分鐘時即可釋放約為80 至 90%之蛋白質量 ，顯示這些水膠在 不喪失對溫度的敏感性的情況下 ，仍具良好包載和釋放蛋白質的能力。 關鍵字 ：感溫性、紅色螢蛋白質DsRed 、聚氮異丙基丙烯醯胺 、較低臨界溶解溫度 、丙烯酸 * Corresponding author 健康管理學刊 139 Abstract : Poly N-isopropylacrylamide (PNIPAAm) is a well-known temperature-sen