CN104016299B - 一种微纳米管及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微纳米管及其制备方法与应用。所述微纳米管的制备方法包括如下步骤：(1)将多孔道模板依次浸入到带正电的大分子溶液和带负电的大分子溶液中进行吸附至少2次，在所述多孔道模板上得到静电层层组装的微纳米管外壁支架；(2)将经步骤(1)处理后的多孔道模板依次浸入到带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液和具有络合能力的金属盐溶液中进行吸附，在所述多孔道模板上得到功能化的微纳米管；(3)去除所述多孔道模板，即得到所述微纳米管。本发明可以选择性的功能化微纳米管的内外壁，这样微纳米管的内外壁都可以用来引导微管的运动。本发明微纳米管不但可以作为轨道控制微管的运动，还能同时作为货物运输的通道。
Description
技术领域
本发明涉及一种微纳米管及其制备方法与应用。
背景技术
驱动蛋白(kinesin)能利用ATP水解所释放的能量驱动自身及所携带的货物分子沿微管运动的一类马达蛋白，与细胞内物质运输有关。它的一端有ATP催化位点和与微管结合的位点，另一端则负责连接运输的“货物”。微管是驱动蛋白运输货物的轨道。在真核细胞内，驱动蛋白沿微管的负极向正极运动。
驱动蛋白kinesin可以高效率的将ATP水解能转化为机械能，转换率高达50％，是人类设计机器转化率的两倍，而且这些纳米级的分子马达能够以很高的速度负载比自身重几千倍的物质。基于以上等特点，在仿生体系的设计中，这些分子马达有很大的应用潜力。例如可以利用马达-微管系统在体外实现微纳米级水平上的物质运输，该体系还可用于分子筛选或者作为传感器，实现对外界微小变化的敏感响应。体外重建驱动蛋白－微管体系有两种模型，一种是滑动模型，即将驱动蛋白固定在基底上，微管在基底驱动蛋白的驱动下运动；另一种是珠动模型，即将微管固定在基底，驱动蛋白沿基底固定的微管运动。在滑动模型中，由于驱动蛋白是随机的铺在基底上的，因而微管在基地的运动也是杂乱无章的。微管体外的这一无序运动极大地限制这一体系在构筑纳米级器械的应用。近年来，人们做了大量的尝试来控制微管的运动由无序向有方向性的运动。如利用光刻技术在基底刻蚀出微纳米级轨道来控制微管的运动，或者利用流体场作用引导微管的运动。但上述方法都存在一定的缺陷。如用轨道刻蚀法工艺复杂，对轨道要求有精密计算，同时又无法避免微管脱轨的问题，而流体场又要求有不断的流体供给等等。另外，以往在基底固定驱动蛋白(kinesin)，是通过简单的物理吸附实现的。这样的固定方法对驱动蛋白的微管结合端和货物结合端没有选择性，这样不仅仅是货物结合端，驱动蛋白的微管结合端也可能被基底固定，不利于驱动蛋白完全发挥推进微管运动的功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种微纳米管及其制备方法与应用，本发明提供的微纳米管可定向固定驱动蛋白并能用于控制微管运动方向，同时能够作为一种微纳米级货物运输的运输通道。
本发明所提供的微纳米管的制备方法，包括如下步骤：
(1)将多孔道模板依次浸入到带正电的大分子溶液和带负电的大分子溶液中进行吸附至少2次，在所述多孔道模板上得到静电层层组装的微纳米管外壁支架；
(2)将经步骤(1)处理后的多孔道模板依次浸入到次氮基三乙酸修饰的大分子溶液和具有络合能力的金属盐溶液中进行吸附，在所述多孔道模板上得到功能化的微纳米管；
(3)去除所述多孔道模板，即得到所述微纳米管；
所述带正电的大分子溶液、所述带负电的大分子溶液和所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中的大分子均为聚电解质、蛋白质或多糖，
所述聚电解质具体为PAH(聚烯丙基氯化铵)、DSS(葡聚糖硫酸酯)、PSS(聚苯乙烯磺酸钠)；
所述蛋白质具体为血红蛋白、细胞色素C、过氧化氢酶，牛血清蛋白；
所述多糖具体为CHI(壳聚糖)、ALG(海藻酸钠)。
上述的制备方法中，所述带正电的大分子溶液、所述带负电的大分子溶液和所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中均含有氯化钠，所述氯化钠的浓度可为0.1～0.5M，具体可为0.3M；
所述带正电的大分子溶液中所述大分子的浓度可为1～5mg/mL，具体可为2mg/mL；
所述带负电的大分子溶液中所述大分子的浓度可为1～5mg/mL，具体可为2mg/mL；
所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中所述大分子的浓度可为1～5mg/mL。
上述的制备方法中，所述多孔道模板可为聚碳酸酯模板或三氧化二铝模板，孔径为0.2～5微米，长度为10～100微米，模板内壁孔通道可以是圆筒形也可以是圆锥筒形、多方体形及其它通道形状。
上述的制备方法中，若多孔道模板用聚碳酸酯，则去除模板的溶剂可以是N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷等其他能溶解聚碳酸酯的溶剂；若多孔道模板用三氧化二铝模板，则去除模板的溶剂可以为氢氧化钠溶液(浓度为0.1～2M)、硫酸(浓度为0.1～2M)等能溶解三氧化二铝的溶液。
上述的制备方法中，所述金属盐溶液中的金属离子为镍离子、铜离子或锌离子；
所述金属盐溶液的浓度可为0.05～0.2M，具体可为0.2M。
上述的制备方法中，步骤(1)中，所述吸附的时间可为5～60分钟，如40分钟；
步骤(2)中，在所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液进行吸附的时间可为5～60分钟，如20分钟，在所述金属盐溶液中进行吸附的时间可为0.5～4小时，如2小时。
本发明进一步提供了由上述方法制备得到的微纳米管，其长度为10～100微米、厚度(壁厚)为5～200纳米、直径为0.2～5微米，如制备得到的长度为23微米、厚度为80纳米以及直径为3微米的微纳米管。
本发明提供的微纳米管可用于控制微管的运动。
本发明提供的微纳米管经驱动蛋白修饰，此时驱动蛋白会特异并定向地被固定在上述微纳米管的内壁上，引入微管后，由于微纳米管内外的驱动蛋白存在浓度差，微管接触到微纳米管后就会被内壁高浓度的驱动蛋白的牵引下沿着微纳米管的内壁做一维直线运动。优选驱动蛋白为外源质粒在大肠杆菌中转化和表达的驱动蛋白；所述驱动蛋白溶液的浓度为10～100μg/ml。
优选地，所述微纳米管内壁经酪蛋白溶液预修饰后，再经驱动蛋白溶液修饰。微纳米管固定驱动蛋白有特异吸附和物理吸附两种形式。酪蛋白预修饰可以促进微纳米管内壁对驱动蛋白的物理吸附，且酪蛋白作为缓冲层有助于保持驱动蛋白的生物活性；所述酪蛋白的浓度优选为0.2～1mg/ml。
本方法还提供了利用所述微纳米管控制微管运动的方法，包括如下步骤：
(1)将所述微纳米管与驱动蛋白进行混合孵育，得到驱动蛋白修饰的微纳米管；
(2)配制含有除氧剂和ATP的微管溶液，将所述微管溶液与所述驱动蛋白修饰的微纳米管进行混合，在所述微纳米管内外驱动蛋白浓度差的驱动下，引导微管在所述微纳米管内部直线运动，从而实现控制微管的运动；
所述除氧剂由葡糖糖、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和β-巯基乙醇组成；
所述微管溶液中，所述ATP的浓度为0.5～3mM，如0.5mM，所述微管的浓度为1～20μg/mL，如4μg/mL，所述葡萄糖的浓度为10～20mM，如10mM，所述葡萄糖氧化酶的浓度为10～20μg/mL，如10μg/mL，所述过氧化氢酶的浓度为4～8μg/mL，如8μg/mL，所述β-巯基乙醇的质量百分含量为0.5～1％，如0.5％。
本发明提供的微纳米管可作为微纳米级货物运输的运输通道。
本发明提供了一种运输体系，包括所述微纳米管、连接在微纳米管上的驱动蛋白、微管、除氧剂和ATP。
本发明进一步提供了利用所述微纳米管实现微纳米级货物运输的方法，包括如下步骤：
(1)将所述微纳米管与驱动蛋白进行混合孵育，得到驱动蛋白修饰的微纳米管；
(2)将微管与微纳米级货物进行混合孵育；然后加入除氧剂和ATP，得到微管-货物溶液；
所述除氧剂由葡糖糖、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和β-巯基乙醇组成；
(3)将所述微管-货物溶液与所述驱动蛋白修饰的微纳米管进行混合，在微纳米管内外驱动蛋白浓度差的驱动下，连接在微管的货物随微管进入微纳米管中，并在管内壁固定的驱动蛋白的驱动下，以微纳米管为通道穿出微纳米管，实现物质运输。
所述除氧剂的组成如下：10～20mM的葡萄糖、10～20μg/mL的葡萄糖氧化酶、4-8μg/mL的过氧化氢酶和0.5～1wt％的β-巯基乙醇，如10mM的葡萄糖、10μg/mL的葡萄糖氧化酶、4μg/mL的过氧化氢酶和0.5wt％的β-巯基乙醇。
本发明具有如下优点：
(1)本发明提供的制备微纳米管的方法，操作简单，成本低廉；
(2)本发明提供的微纳米管的壁材多样，能利用多种具有生物兼容性的材料作为壁材；
(3)微纳米管的尺寸及壁厚可依模板及组装层数的改变而方便调节；
(4)引入了NTA的金属配合物来特异的固定驱动蛋白的货物结合端，使驱动蛋白的微管结合端完全的裸露出来，保证了固定在微纳米管壁上的驱动蛋白的活性，并使驱动蛋白可以完全被利用；
(5)可以选择性的功能化微纳米管的内外壁，这样微纳米管的内外壁都可以用来引导微管的运动。
(6)微纳米管不但可以作为轨道控制微管的运动，还能同时作为货物运输的通道。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的微纳米管的扫描电镜、透射电镜及共聚焦图片。
图2为本发明利用实施例1制备的微纳米管进行控制微管运动方向实例的共聚焦图。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1、制备微纳米管
(1)以孔径为3μm、厚度为23μm的聚碳酸酯为模板，以PAH(聚烯丙基氯化铵)、DSS(葡聚糖硫酸酯)为壁材制备微纳米管支架，步骤如下：
首先，将模板浸入到含有2mg/mlPAH和0.3MNaCl的溶液中吸附20分钟，用只含0.3MNaCl的溶液洗3次，得到了孔表面吸附了PAH的模板；然后将上述得到的模板再浸入到含2mg/mlDSS和0.3MNaCl的溶液中吸附20分钟，用只含0.3MNaCl的溶液洗3次，得到在PAH膜表面吸附了DSS膜的模板；重复上述两个吸附过程29次，再将模板浸入到含有2mg/mlPAH和0.3MNaCl的溶液中吸附20分钟，得到内表面带正电的微纳米管支架。
(2)用Ni-NTA功能化微纳米管内表面，步骤如下：
将(1)得到的微纳米管浸入到含2mg/mlNH2-NTA(Nα,Nα-二(羧甲基)-L-赖氨酸)修饰的ALG(海藻酸钠)的NaCl(0.3M)溶液中吸附20分钟，然后用只含0.3MNaCl的溶液洗3次，再浸入到0.2M的NiCl2中吸附2小时，完成微纳米管的功能化，这样处理的微纳米管可以在特异的在内壁与驱动蛋白的货物端反应，而驱动蛋白与微管作用的一端则可以裸露在外端驱动微管运动。
(3)将(2)得到的功能化的微纳米管浸入到二氯甲烷中，去除模板，得到无模板支撑的单分散的可以特异的固定驱动蛋白货物端的微纳米管。
本实施例制备的微纳米管的扫描电镜、透射电镜及共聚焦图片如图1所示，由该图可知，本实施例制备的微纳米管的长度为23微米，壁厚为80纳米，直径为3微米。
实施例2、制备微纳米管
(1)以孔径为0.4μm、厚度为60μm的三氧化二铝为模板，以CHI(壳聚糖)、ALG为壁材制备微纳米管支架，步骤如下：
首先，将模板浸入到含有2mg/mlCHI和0.3MNaCl的溶液中吸附20分钟，用只含0.3MNaCl的溶液洗3次，得到了孔表面吸附了CHI的模板；然后将上述步骤得到的模板再浸入到含2mg/mlALG和0.3MNaCl的溶液中吸附20分钟，用只含0.3MNaCl的溶液洗3次，得到在CHI膜表面吸附了ALG膜的模板；重复上述两个吸附过程4次，再将模板浸入到含有2mg/mlCHI和0.3MNaCl的溶液中吸附20分钟，得到内表面带正电的微纳米管支架。
(2)用Zn-NTA功能化微纳米管内表面，步骤如下：
将(1)得到的微纳米管浸入到含2mg/mlNH2-NTA修饰的ALG的NaCl(0.3M)溶液中吸附20min，然后用只含0.3MNaCl的溶液洗3次，再浸入到0.2M的ZnSO4中吸附2小时，完成微纳米管的功能化，这样处理的微纳米管可以在特异的在内壁与驱动蛋白的货物端反应，而驱动蛋白与微管作用的一端则可以裸露在外端驱动微管运动。
(3)将(2)得到的功能化的微纳米管浸入到N,N-二甲基亚甲砜中，去除模板，得到无模板支撑的单分散的可以特异的固定驱动蛋白货物端的微纳米管。
本实施例制备的微纳米管的长度为23微米、壁厚为80纳米、直径为3微米。
实施例3、利用微纳米管控制微管的运动
(1)将实施例1制备的微纳米管分散液(溶剂为BRB80缓冲溶液)与60μg/ml的驱动蛋白水溶液混合孵育30分钟；
(2)配制含除氧剂和ATP的微管溶液，其中，微管浓度为4μg/ml，除氧剂的组成如下：10mM的葡萄糖、10μg/mL的葡萄糖氧化酶、4μg/mL的过氧化氢酶和0.5重量％的β-巯基乙醇，ATP的浓为0.5mM。
为便于观察，微管由罗丹明标记的微管蛋白和未标记的微管蛋白以1：4的比例混合后聚合而成。
(3)将该微管溶液与(2)的溶液混合，注入用载玻片及双面胶制成的流体池中，用激光共聚焦显微镜观察微管沿微纳米管内壁的运动形态。
显微镜配有60×oil物镜，扫描图像如图2所示，其中显出的白色线状物表示微管，白色管状物表示微纳米管。从图2中可以看出，在管内驱动蛋白的牵引下，微管很好地沿着微纳米管的内壁做直线运动。
实施例4、利用微纳米管控制微管的运动
孔径3μm、厚度23μm的聚碳酸酯为模板，NH2-NTA修饰的PAH为功能层，PAH和PSS(聚苯乙烯磺酸钠)为微纳米管支撑壁材，制备外壁功能化的微纳米管。
(1)先将模板浸入到含2mg/mlNH2-NTA修饰的PAH的NaCl(0.3M)溶液中吸附20分钟，然后用只含0.3MNaCl的溶液洗3次，然后将上述步骤得到的模板再浸入到含2mg/mlPSS和0.3MNaCl的溶液中吸附20分钟，用只含0.3MNaCl的溶液洗3次，再将模板浸入到含有2mg/mlPAH和0.3MNaCl的溶液中吸附20分钟，用只含0.3MNaCl的溶液洗3次，重复上述两个吸附过程29次，得到外表面功能化的微纳米管。
(2)将带模板的微纳米管浸入的二氯甲烷中，除去模板，得到单分散的微纳米管。再将该微纳米管浸入到0.2M的CuCl2中，吸附2小时。
(3)将上述微纳米管与驱动蛋白溶液混合孵育30分。
(4)制备含除氧剂和ATP的微管溶液，微管浓度为4μg/ml，除氧剂的组成如下：10mM的葡萄糖、10μg/mL的葡萄糖氧化酶、4μg/mL的过氧化氢酶和0.5重量％的β-巯基乙醇，ATP的浓度为0.5mM。为便于观察，微管由罗丹明标记的微管蛋白和未标记的微管蛋白以1：4的比例混合后聚合而成。
(5)将(3)和(4)的溶液混合，注入流体池中，用共聚焦显微镜观察微管沿微纳米管外壁线性运动的情况。
结果表明，在固定在微纳米管外壁的驱动蛋白的牵引下，微管很好地沿着微纳米管的外壁直线前进。
实施例5、微纳米管作为货物运输通道
(1)将实施例1制备的微纳米管分散液(溶剂为BRB80缓冲溶液)与60μg/ml的驱动蛋白水溶液混合孵育30分；
(2)微胶囊与货物载体微管溶液混合孵育：将微胶囊和微管按1：50的比例(摩尔比)混合，在冰上孵育30分；
制备流体液：将(2)和(3)溶液混合，并加入除氧剂和ATP，除氧剂的组成如下：10mM的葡萄糖、10μg/mL的葡萄糖氧化酶、4μg/mL的过氧化氢酶和0.5重量％的β-巯基乙醇，ATP的浓度为0.5mM。
将混合液注入用载玻片及双面胶制成的流体池中，用激光共聚焦显微镜观察负载胶囊的微管在微纳米管中的运动形态。
在管内驱动蛋白的牵引下，微管可以负载着胶囊沿着组装的微纳米管的内壁平滑前进，实现体外利用驱动蛋白-微管这一体系的微纳米级货物运输。
Claims (4)
1.微纳米管在控制微管运动中的应用；
所述微纳米管由包括如下步骤的方法制备：
(1)将多孔道模板依次浸入到带正电的大分子溶液和带负电的大分子溶液中进行吸附，重复所述吸附步骤至少2次；继续在所述带正电的大分子溶液中进行吸附，在所述多孔道模板上得到带正电的静电层层组装的微纳米管外壁支架；
依次浸入到带正电的大分子溶液和带负电的大分子溶液中进行吸附的时间均为5～60分钟；
(2)将经步骤(1)处理后的多孔道模板依次浸入到带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液和具有络合能力的金属盐溶液中进行吸附，在所述多孔道模板上得到功能化的微纳米管；
在所述带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液进行吸附的时间为5～60分钟，在所述金属盐溶液中进行吸附的时间为0.5～4小时；
所述带正电的大分子溶液、所述带负电的大分子溶液和所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中均含有氯化钠，所述氯化钠的浓度为0.1～0.5M；
所述带正电的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述带负电的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述金属盐溶液中的金属离子为镍离子、铜离子或锌离子；
所述金属盐溶液的浓度为0.05～0.2M；
(3)去除所述多孔道模板，即得到所述微纳米管；
所述带正电的大分子溶液、所述带负电的大分子溶液和所述带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中的大分子均为聚电解质、蛋白质或多糖；
所述多孔道模板为聚碳酸酯模板或三氧化二铝模板。
2.微纳米管控制微管运动的方法，包括如下步骤：
(1)将所述微纳米管与驱动蛋白进行混合孵育，得到驱动蛋白修饰的微纳米管；
(2)配制含有除氧剂和ATP的微管溶液，将所述微管溶液与所述驱动蛋白修饰的微纳米管进行混合，即实现对微管的运动的控制；
所述除氧剂由葡糖糖、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和β-巯基乙醇组成；
所述微管溶液中，所述ATP的浓度为0.5～3mM，所述微管的浓度为1～20μg/mL，所述葡萄糖的浓度为10～20mM，所述葡萄糖氧化酶的浓度为10～20μg/mL，所述过氧化氢酶的浓度为4～8μg/mL，所述β-巯基乙醇的质量百分含量为0.5～1％；
所述微纳米管由包括如下步骤的方法制备：
(1)将多孔道模板依次浸入到带正电的大分子溶液和带负电的大分子溶液中进行吸附，重复所述吸附步骤至少2次；继续在所述带正电的大分子溶液中进行吸附，在所述多孔道模板上得到带正电的静电层层组装的微纳米管外壁支架；
依次浸入到带正电的大分子溶液和带负电的大分子溶液中进行吸附的时间均为5～60分钟；
(2)将经步骤(1)处理后的多孔道模板依次浸入到带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液和具有络合能力的金属盐溶液中进行吸附，在所述多孔道模板上得到功能化的微纳米管；
在所述带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液进行吸附的时间为5～60分钟，在所述金属盐溶液中进行吸附的时间为0.5～4小时；
所述带正电的大分子溶液、所述带负电的大分子溶液和所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中均含有氯化钠，所述氯化钠的浓度为0.1～0.5M；
所述带正电的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述带负电的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述金属盐溶液中的金属离子为镍离子、铜离子或锌离子；
所述金属盐溶液的浓度为0.05～0.2M；
(3)去除所述多孔道模板，即得到所述微纳米管；
所述带正电的大分子溶液、所述带负电的大分子溶液和所述带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中的大分子均为聚电解质、蛋白质或多糖；
所述多孔道模板为聚碳酸酯模板或三氧化二铝模板。
3.微纳米管在作为微纳米级货物运输的运输通道中的应用；
所述微纳米管由包括如下步骤的方法制备：
(1)将多孔道模板依次浸入到带正电的大分子溶液和带负电的大分子溶液中进行吸附，重复所述吸附步骤至少2次；继续在所述带正电的大分子溶液中进行吸附，在所述多孔道模板上得到带正电的静电层层组装的微纳米管外壁支架；
依次浸入到带正电的大分子溶液和带负电的大分子溶液中进行吸附的时间均为5～60分钟；
(2)将经步骤(1)处理后的多孔道模板依次浸入到带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液和具有络合能力的金属盐溶液中进行吸附，在所述多孔道模板上得到功能化的微纳米管；
在所述带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液进行吸附的时间为5～60分钟，在所述金属盐溶液中进行吸附的时间为0.5～4小时；
所述带正电的大分子溶液、所述带负电的大分子溶液和所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中均含有氯化钠，所述氯化钠的浓度为0.1～0.5M；
所述带正电的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述带负电的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述金属盐溶液中的金属离子为镍离子、铜离子或锌离子；
所述金属盐溶液的浓度为0.05～0.2M；
(3)去除所述多孔道模板，即得到所述微纳米管；
所述带正电的大分子溶液、所述带负电的大分子溶液和所述带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中的大分子均为聚电解质、蛋白质或多糖；
所述多孔道模板为聚碳酸酯模板或三氧化二铝模板。
4.微纳米管实现微纳米级货物运输的方法，包括如下步骤：
(1)将所述微纳米管与驱动蛋白进行混合孵育，得到驱动蛋白修饰的微纳米管；
(2)将微管与微纳米级货物进行混合孵育；然后加入除氧剂和ATP，得到微管-货物溶液；
所述除氧剂由葡糖糖、葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和β-巯基乙醇组成；
(3)将所述微管-货物溶液与所述驱动蛋白修饰的微纳米管进行混合，即实现对所述微纳米级货物的运输；
所述微纳米管由包括如下步骤的方法制备：
(1)将多孔道模板依次浸入到带正电的大分子溶液和带负电的大分子溶液中进行吸附，重复所述吸附步骤至少2次；继续在所述带正电的大分子溶液中进行吸附，在所述多孔道模板上得到带正电的静电层层组装的微纳米管外壁支架；
依次浸入到带正电的大分子溶液和带负电的大分子溶液中进行吸附的时间均为5～60分钟；
(2)将经步骤(1)处理后的多孔道模板依次浸入到带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液和具有络合能力的金属盐溶液中进行吸附，在所述多孔道模板上得到功能化的微纳米管；
在所述带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液进行吸附的时间为5～60分钟，在所述金属盐溶液中进行吸附的时间为0.5～4小时；
所述带正电的大分子溶液、所述带负电的大分子溶液和所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中均含有氯化钠，所述氯化钠的浓度为0.1～0.5M；
所述带正电的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述带负电的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中所述大分子的浓度为1～5mg/mL；
所述金属盐溶液中的金属离子为镍离子、铜离子或锌离子；
所述金属盐溶液的浓度为0.05～0.2M；
(3)去除所述多孔道模板，即得到所述微纳米管；
所述带正电的大分子溶液、所述带负电的大分子溶液和所述带负电的次氮基三乙酸修饰的大分子溶液中的大分子均为聚电解质、蛋白质或多糖；
所述多孔道模板为聚碳酸酯模板或三氧化二铝模板。
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Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| CN1769519A (zh) * | 2004-11-01 | 2006-05-10 | 中国科学院化学研究所 | 一种金属纳米管的制备方法 |
| CN1952126A (zh) * | 2005-10-21 | 2007-04-25 | 株式会社Ntt都科摩 | 分子传递/分子递送系统及分子传递/分子递送方法 |
| CN101354374A (zh) * | 2008-07-07 | 2009-01-28 | 浙江大学 | 层层自组装制备壳聚糖-碳纳米管-染料-酶多层膜 |
| CN101482561A (zh) * | 2009-02-09 | 2009-07-15 | 浙江大学 | 碳纳米管表面层层自组装制备增敏型免疫反应探针的方法 |
| CN102335455A (zh) * | 2010-07-26 | 2012-02-01 | 中国科学院化学研究所 | 生物大分子的水凝胶生物支架及其制备方法 |
| CN102674242A (zh) * | 2012-01-11 | 2012-09-19 | 哈尔滨工业大学 | 一种人造微管的制备方法及其做为微马达的应用 |
| CN102728405A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-10-17 | 北京化工大学 | 功能导向的多金属氧酸盐一维纳米阵列及制备方法 |
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| WO2004024428A1 (en) * | 2002-09-10 | 2004-03-25 | The Trustees Of The University Pennsylvania | Carbon nanotubes: high solids dispersions and nematic gels thereof |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1769519A (zh) * | 2004-11-01 | 2006-05-10 | 中国科学院化学研究所 | 一种金属纳米管的制备方法 |
| CN1952126A (zh) * | 2005-10-21 | 2007-04-25 | 株式会社Ntt都科摩 | 分子传递/分子递送系统及分子传递/分子递送方法 |
| CN101354374A (zh) * | 2008-07-07 | 2009-01-28 | 浙江大学 | 层层自组装制备壳聚糖-碳纳米管-染料-酶多层膜 |
| CN101482561A (zh) * | 2009-02-09 | 2009-07-15 | 浙江大学 | 碳纳米管表面层层自组装制备增敏型免疫反应探针的方法 |
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